В 1937 г. на смену колесному СТЗ-1 пришел более мощный и производительный, больше подходящий к почвенно-климатическим и дорожным условиям нашей страны новый с.-х. трактор - гусеничный, полностью отечественной конструкции.
Чтобы подчеркнуть вклад сотрудников НАТИ в создание этой машины, ей была присвоена марка СТЗ-НАТИ (или СТЗ-3, СТЗ-НАТИ 1ТА). 15 мая с главного конвейера СТЗ был снят последний трактор СТЗ-1, зав. №207036, а 11 июля сошел первый серийный СТЗ-НАТИ.
При проектировании трактора СТЗ-НАТИ его создатели придерживались принципа «не изобретать, а конструировать» и закладывали в трактор передовые на тот период, проверенные технические решения. Машина получилась и оригинальной, и удачной, существенно превосходящей СТЗ-1 по эксплуатационно-технологическим показателям. При более мощном на 73% двигателе он развивал вдвое большие крюковые мощность, силу тяги и по расходу топлива на единицу выполненной работы (погектарному) был на 10-15% (а по некоторым сведениям даже на 25%) экономичнее. Удельная материалоемкость гусеничного СТЗ-НАТИ – 90,4 кг/л.с. – была всего на 2,8% выше, чем у колесного СТЗ-1.

О высоком техническом уровне трактора СТЗ-НАТИ говорит тот факт, что на международной выставке в Париже в 1938 г. он был заслуженно удостоен «Гран При». А руководитель работ по трактору со стороны НАТИ В.Я.Слонимский в 1941 г. был удостоен Сталинской премии. К сожалению, другой руководитель создания трактора - главный конструктор СТЗ В.Г.Станкевич - в 1938 г. был репрессирован.
СТЗ изготавливал эту машину в 1937-1942 и 1944-1949 гг. До появления и распространения ДТ-54 это был основной пахотный трактор в СССР; он использовался в агрегате с различными орудиями и машинами на широком спектре работ, часто применялся на транспортных работах, особенно в весеннюю, осеннюю распутицу и зимой, был востребован в других отраслях народного хозяйства и любим механизаторами. В годы ВОВ сельскохозяйственный СТЗ-НАТИ широко использовался в армии наряду с транспортным СТЗ-5.
Всего было выпущено 191000 (по другим данным 210744) тракторов семейства АСХТЗ-НАТИ.

Более подробно ознакомиться с историей создания, конструкцией и тех.характеристикой тракторов, можно в нижеперечисленных статьях:
В.В.Косенко. СТЗ-1 - первый отечественный трактор массового производства
В.В.Косенко, В.В.Шаров, Е.О.Герасимов, А.И.Тюбаев. 80 лет СТЗ-НАТИ - первому гусеничному сельскохозяйственному трактору отечественной конструкции
Э.Котляр. Победы, тревоги и гибель гвардейцев индустриализации
В.В.Косенко. Первый главный конструктор СТЗ