В 1966 году в ОКБ-3 Уральского завода транспортного машиностроения под руководством главного конструктора Г. С. Ефимова была начата разработка нового 240-мм самоходного миномета, а в 1967 году вышло постановление ЦК КПСС и Совета министров СССР № 609—201 от 4 июля. В соответствии с этим постановлением была официально начата разработка ОКР под наименованием «Тюльпан» (индекс ГРАУ — 2С4).
Головным разработчиком 2С4 был назначен Уральский завод транспортного машиностроения, миномет 2Б8 проектировался в СКБ Пермского машиностроительного завода имени В. И. Ленина. Вследствие высокой силы сопротивления откату в 400 тс было решено произвести разгрузку шасси САУ и в боевом положении миномет устанавливать на опорную плиту, упирающуюся в грунт.
В период с мая по июнь 1969 года было закончено изготовление первых трех опытных образцов, а к 20 октября были завершены заводские испытания, после чего опытные образцы были направлены на полигонные испытания. После завершения испытаний в 1971 году самоходный миномет 2С4 «Тюльпан» был принят на вооружение Советской армии. «Тюльпан» должен был поступить на вооружение дивизионов артиллерии резерва Верховного Главнокомандования для замены 240-мм буксируемых минометов М-240.