Вместе с тем максимальные скорости движения по дорогам с твердым покрытием, достигнутые на Я-12 и М-12А, считались вполне достаточными, так же, как и максимальное расчетное тяговое усилие на крюке, кстати, полностью не используемое по сцеплению на травянистом грунте. Для его реализации полная масса машины могла быть и увеличена. Грузоподъемность легкого тягача и масса буксируемого прицепа в целом также отвечали запросам военных. Двигатель будущего М-2 должен был обеспечить возможность длительного движения при дифферентах и кренах, достигающих 30°. И такая «тягачовая» модификация двигателя, к тому же с предпусковым подогревателем, была заказана Ярославскому автозаводу, в то время осваивавшему выпуск метризованной и приведенной в соответствие с отечественными стандартами копии силового агрегата GMC-4-71 (вместе со сцеплением и КП) под маркой ЯАЗ-204.
Реальное проектирование М-2 началось в ОКБ-40 весной 1946 года после завершения конструкторских работ по тягачам М-12А и М-1 ЗА и освоения их устойчивого производства. Главным конструктором ММ3 (бывшего завода № 40) уже был вернувшийся с ГАЗа дважды лауреат Сталинской премии известный танкостроитель Н.А.Астров. Главным конструктором проекта (ведущим по машине) назначили Л.П.Шехтера (к моменту окончания производства М-2 им стал И.И.Матвеев). К созданию нового изделия «танкисты» подошли достаточно профессионально, с глубоким знанием своего дела.
По сравнению с аналогичными, но более ранними тягачами, на М-2 была увеличена база опорных катков (расстояние между звездочками сокращено на 30 мм) при некотором уменьшении колеи, что несколько повысило устойчивость прямолинейного движения. Практически полностью удалось использовать хорошо отработанную и освоенную ходовую часть СУ-76М: все катки (опорные — со штампованными дисками), ведущие звездочки, балансиры, торсионы, траки и пальцы гусениц.
У СУ-76М, как и в случае М-12А, заимствовались агрегаты трансмиссии: ГП с БФ и тормозами, бортовые передачи, бортовые соединительные валы с «танковыми» зубчатыми муфтами (их, в отличие от упругих муфт «Харди», требовалось тщательно центрировать, иначе не исключались быстрые износы и поломки). Передаточное число ГП уменьшили до 1,059, пару конических шестерен (со спиральным зубом) стали делать на «глиссонах». В БП передаточное число сохранялось прежним — 6,000. Теоретически это уменьшало тяговые возможности машины по двигателю, но они и так оставались достаточными для реализации их по сцеплению с грунтом.
