Орудие разработано в 1902 году на Путиловском заводе в Санкт-Петербурге. По калибру – 76,2 мм или три дюйма (дюйм – мера длины в дореволюционной России, равен 25,4 мм) получило название «трёх дюймовое орудие» или «трёхдюймовка». Основное орудие Русской армии в годы Первой мировой войны 1914-1918 годов, Красной и Белой армий в годы Гражданской войны 1918-1922 годов, Красной армии в 1920-е годы.
В 1930 году в целях повышения боевых качеств была проведена модернизация орудия. Увеличена длина ствола с 30 до 40 калибров, угол возвышения ствола с 17º до 37º, благодаря чему дальность стрельбы увеличилась с 8500 м до 13290 м. На орудие был установлен новый панорамный прицел, повысивший эффективность ведения огня с закрытых позиций.
Стрельба из пушки велась унитарными патронами с осколочными гранатами и картечью. В 1930-е годы был разработан унитарный патрон с бронебойным снарядом, который на дальности 500 м пробивал броню 56 мм, а на дальности 1000 м – 49 мм.
Модернизация существенно улучшила боевые характеристики пушки, но не устранила такой существенный недостаток, как малый угол горизонтального обстрела (всего 5 º) из-за однобрусного лафета и неподрессоренный колёсный ход, ограничивающий подвижность. Поэтому в 1930-е годы в Советском Союзе были разработаны, и приняты на вооружение новые дивизионные пушки калибра 76,2 мм – Ф-22 и УСВ.
76,2-мм пушка образца 1902/30 годов использовалась для вооружения бронепоездов, самоходной артиллерийской установки САУ-5-1 на базе лёгкого танка Т-26, устанавливалась в ДОТах. Поставлялась в Монголию, в Китай и в Испанию.
К началу Великой Отечественной войны на вооружении стрелковых дивизий Красной армии состояло 8521 дивизионная пушка, из них 1170 штук - УСВ, 2874 штуки - Ф-22 и 4477 - пушки обр. 1902/30 г. Таким образом, 53% дивизионных орудий к 22 июня 1941 г. были старые трехдюймовки.