Самоходная установка со счетверенной системой 20-мм автоматических пушек с длинной ствола 55 калибров была разработана как средство ПВО войск на базе танка Т-IV. На оставшееся практически неизменным шасси танка вместо танковой башни была поставлена открытая сверху вращающаяся башня многогранной формы. В башне размещались вооружение, боекомплект и часть экипажа установки. Прицелы самоходной установки позволяли вести огонь как по самолетам противника, так и по наземным целям. Установка снабжалась радиостанцией и танковым переговорным устройством.

Одновременно с установкой "Вирбельвинд" производилась и зенитная самоходная установка "Оствинд" с 37-мм автоматической зенитной пушкой с длиной ствола 60 калибров. Пушка устанавливалась в башню, по конструкции аналогичную башне установки "Вирбельвинд". 150 установок "Вирбельвинд" с 1944 года использовались в зенитных взводах танковых подразделений. 40 установок "Оствинд" в 1945 году применялись в зенитных взводах танковых полков.

Отсутствие в германской армии специальных зенитных самоходных артсистем на гусеничном шасси начало ощущаться к моменту потери Люфтваффе безраздельного господства в воздухе. Хотя в 1940 году и была создана и принята на вооружение 20-мм зенитная САУ на базе PzKpfw I Ausf.A, но изготовлено их было мало (всего ими был укомплектован один батальон, состоящий из 3-х батарей по 6-7 орудии в каждой), но их ресурс к 1942 г. практически выработался. Тем более, что проходимость и подвижность столь старого и несовершенного шасси в условиях русского бездрожья была практически нулевой. Последние САУ прекратили свое существование зимой 1942-43 гг. под г. Калачом и Сталинградском котле. В 1942 году, ввиду активизации действий советских штурмовиков, появилась острая необходимость в мобильных зенитных средствах защиты с воздуха танковых и моторизованных колонн на марше. За разработку таких систем взялись практически все германские фирмы, специализирующиеся на производстве самоходно-артиллерийских систем.
Одной из первых новых зенитных САУ, принятых на вооружение вермахта осенью 1943 года стала артсистема фирмы "ВММ", известная под названием "Flakpanzer" З8 (2 cm) (Sd.Kfz. 140). Эта легкая машина, вооруженная 20-мм зенитной пушкой Flak 38 на переделанном шасси легкого танка Pz.Kpfw 38(t) (Geschutzwagen 38(t)), несмотря на ряд недоработок, неплохо зарекомендовала себя и подтолкнула другие фирмы к завершению аналогичных работ. "Flakpanzer" 38 оказался легким и подвижным, однако мощности орудия и броневой защиты машины к 1943 году было явно недостаточно для успешной борьбы с бронированными и хорошо вооруженными штурмовиками ИЛ-2.

"Flakpanzer" auf Fgst Pz.Kpfw IV "Mobelwagen" (3,7 cm)

Вариант более мощной зенитной самоходной артсистемы предложила в 1943 году фирма "Дойче Айзенвeрке". В качестве базы послужила ходовая часть линейного танка PzKpfw IV. На шасси сверху располагалась боевая платформа, прикрываемая в походном положении с четырех сторон откидными 10-мм бронещитами.

"Flakpanzer" auf Fgst Pz.Kpfw IV "Mobelwagen" (3,7 cm)

В боевом положении бронеищиты откидывались в стороны, увеличивая свободное пространство для облегчения работы многочисленного (7 человек) расчета. На боевой платформе монтировалась вращающаяся часть счетверенной 20-мм артустановки, или 37-мм зенитного орудия. В серийном производстве состоял вариант, вооруженный 37-мм зенитным орудием Flak43. САУ выпускалась в течение 1944 г. под названием "Mobelwagen" (мебельный фургон), но показала неудовлетворительную защиту экипажа от огня атакующих самолетов и большое время развертывания.

"Flakpanzer" auf Fgst Pz.Kpfw IV "Mobelwagen" (3,7 cm)

В декабре 1943 года были завершены испытания еще одной самоходной зенитной артсистемы, вооруженной счетверенной установкой 20-мм скорострельных зенитных орудий Flak38. Конструкция установки была более удачной по сравнению с предыдущими. В качестве базы использовалась все та же ходовая часть танка PzKpfw IV, но с кардинально новой боевой рубкой.

"Flakpanzer" auf Fgst Pz.Kpfw IV "Wirbelwind"

Новая конструкция вращающейся полуоткрытой боевой рубки с толщиной броневых листов до 16-мм, устанавливаемой вместо башни, улучшила защищенность экипажа во время стрельбы как по наземным, так и по воздушным целям.

"Flakpanzer" auf Fgst Pz.Kpfw IV "Wirbelwind".

Скорострельность новой артсистемы также была непревзойденной, как и время перевода из походного положения в боевое. В 1944 году артсистема серийно производилась и поставлялась в войска под названием "2 cm Flak auf Fahrgestell Pz IV, Wirbelwind (Ураган)".

"Flakpanzer" auf Fgst Pz.Kpfw IV "Wirbelwind".

С марта 1944 г. на основе конструкции "Wirbelwind" фирма "Дойче Айзенверке" начала выпуск новой зенитной САУ, получившей название "3,7 cm Flak auf Fahrgestell Pz IV, "Ostwind" (Восточный ветер)", вооруженной 37-мм орудием Flak43.

"Flakpanzer" auf Fgst Pz.Kpfw IV "Ostwind".

Данная артсистема практически полностью повторяла свой прототип, за исключением того, что на место счетверенной установки 20-мм скорострельных зенитных орудий во вращающейся башне-рубке монтировалась одна длинноствольная 37-мм зенитная пушка Flak43 с боекомплектом 416 выстрелов, да броня на рубке стала немного толще - до 25-мм. Эти артсистемы были запущены в массовое производство на заводах концерна "Остбау" (г. Саган).
В опытном варианте осталась САУ "Ostwind" II, отличавшаяся от предыдущей вооружением в виде спарки 37-мм зенитных орудий Flak43, также как и САУ "Zerstorer" (Истребитель), в которой в качестве вооружения использовалась счетверенная установка 30-мм скорострельных орудий 103/38 фирмы "Рейнметалл-Борзинг". Для зенитной поддержки подразделений StuG III и использовании оставшихся шасси снятых с вооружения танков PzKpfw III, в 1944 году был разработан вариант "Wirbelwind" и "Ostwind" на базе "тройки". Машины были приняты на вооружение и даже была изготовлена небольшая серия САУ с 37-мм FlaK43, однако массовое производство в конце 1944 - начале 1945 гг. организовать так и не удалось.
Говоря о зенитных САУ вермахта, нельзя не упомянуть еще одну систему, хоть и оставшуюся в предсерийных изделиях.

"Leichter Flakpanzer" auf Fgst Pz.Kpfw IV "Kugelblitz".

Самоходная зенитная установка "Kugelblitz" (Шаровая молния) явилась заключительным аккордом, венцом зенитных танков вермахта на шасси PzKpfw IV. Разработанная в 1944 году фирмой "Даймлер-Бенц", она имела полностью закрытую вращающуюся башню, оснащенную спаркой из 2-х 30-мм скорострельных зенитных пушек 103/38 фирмы "Рейнметалл-Борзинг". Эффективность огня этих орудий, выпускавших около 15 снарядов в секунду каждое, была просто непревзойденной.

"Leichter Flakpanzer" auf Fgst Pz.Kpfw IV "Kugelblitz".

Открыть же огонь данная САУ могла что называется "с колес". Именно эти факторы стали отправной точкой для получения положительного заключения о принятии системы на вооружение. По некоторым данным первые пять изготовленных экземпляров данного зенитного танка отправились на западный фронт к феврале 1945 года, но их участие в боях оспаривается. Массовое же производство, планируемое с февраля 1945 года на заводах "Deutsche Eisenwerke" в Руре так и не было организовано ввиду непрерывных бомбардировок союзников.