Эти боевые машины отличаются от обычных зенитных самоходных установок тем, что с них демонтировали ставшие ненужными радиолокационные станции и увеличили боекомплект 23-мм счетверенных скорострельных орудий. Также появились дополнительные листы брони, защищающие от пуль и осколков, и противокумулятивные экраны.
В ходе боевых действий участники незаконных вооруженных формирований неоднократно обстреливали такие ЗСУ-23-4 из ручных и станковых гранатометов, и в большинстве случаев бронемашины спасали жизни своим экипажам, оставаясь способными к дальнейшему выполнению боевых задач.
Некоторые из образцов получали еще стальные цепи с металлическими шарами, служащие для нейтрализации противотанковых боеприпасов. Есть варианты самоходок, отличающиеся установкой дополнительных поясов бронепластин, расположенных под углом.
Для усиления огневой мощи к пушечному вооружению добавляли неуправляемые ракеты средних калибров, а для эффективного применения в темное время суток - тепловизионные камеры.
Как правило, такие модернизированные "Шилки" находятся на вооружении элитных соединений вооруженных сил Сирии.