Однако более широкое применение данных машин сдерживалось тем, что у них была относительно слабая бронезащита - всего 9,2 мм корпуса и 8,3 мм башни. Было решено основательно усилить защиту ЗСУ. В этом пригодился опыт работы с основными боевыми танками Т-72.
На "Шилки" смонтировали противокумулятивные решетки, цепи со стальными шарами и стальные короба с наполнителем. Поскольку машины работали по земле, то необходимость в радиолокационных станциях исчезла, и их демонтировали.
В результате такой полевой модернизации ЗСУ-23-4, по мнению военных экспертов, стала практически полноценной машиной огневой поддержки