在上世紀20年代，新生的蘇聯由於海軍實力與英、法等國差距太大，擔子就壓到了岸防部隊肩膀上，可由於蘇聯需要防禦的海岸線很長且分散在不同海域，波羅的海、黑海、西太平洋這三處海域完全獨立開來，很難打造統一標準的防禦設施，因此蘇軍高層制定了以舊式艦炮改裝的岸防火炮系統，其中包括具備機動能力的重型鐵道炮，既可以用來反擊登陸、攻擊敵方軍艦，還能沿鐵路主動出擊。
1932年，А. Г. Дукельским領導研製成功了可以搭載356毫米重炮的鐵路機動系統，也就是TM-1-14，這種強大的鐵路機動系統包括了包括了牽引車頭、發電車、彈藥車、指揮車、餐車、人員休息車等多節配套車廂，當然還有最關鍵的火炮車廂。因為火炮口徑大，火炮車廂採用了前後板車抬轎式的結構，這種設計被很多鐵路重炮使用，好處是方便安裝火炮，缺點是射界很窄。
TM-3-12是所有服役的鐵道炮中威力最大的一款，它雖然使用了修改的TM-1-14機動系統，但火炮卻安裝了更小的305毫米炮，因為當時蘇聯並沒有現成的356毫米火炮，兵工廠研製中的是為戰列艦準備的更大口徑火炮，既超出了底盤承受能力，量產時間還不確定，所以只能退而求其次。
當時蘇聯也不生產305毫米炮，大部分人認為TM-3-12的火炮來自打撈的“瑪利亞皇后”號戰列艦，該艦在一戰期間建成，但它於1916年10月20日因彈藥庫爆炸沉沒，船體後來打撈拆解。還有一種觀點認為火炮其實是沙俄時代的庫存，它原本是為伊茲梅爾級戰列巡洋艦準備的主炮，不過這個說法存在問題，因為伊茲梅爾級的主炮選擇其實是356毫米，對標同時期英、美等國戰列艦的356毫米、381毫米主炮，不可能選擇威力明顯低了一個等級的305毫米主炮，作為備用方案也不可能，因為俄國在1913年就開始研發伊茲梅爾的主炮系統了。
瑪利亞皇后號
TM-3-12的研製工作一度因某些原因暫緩，第一門鐵道炮在1938年7月才準備完畢，隨後參與了除實彈射擊之外的測試，在修改了一些缺陷後又建造了2門，這3門鐵道炮直到1940年2月才進行實彈測試，之後正式投入使用。TM-3-12趕上了蘇芬戰爭的尾巴，它們向芬蘭修建在卡累利阿的曼納海姆防線發起了炮擊，蘇軍依靠這裡的環形鐵路支線從容調整火炮射擊角度，給芬蘭軍隊造成了巨大破壞。
TM-3-12的巨炮破壞力遠超一般陸地重炮，火炮的俯仰採用液壓驅動，並安裝了自動裝彈機，也就是火炮後方帶滑軌的那一套設備，這些措施極大提高了火炮的運行效率，它完成一次裝填只需要30秒，戰鬥情況下最大射速約2分鐘一發，對這種級別的鐵道炮來說已經非常可觀。
TM-3-12火炮的射界左右各2.5°，可用於精確微調，炮管俯仰角度則在0°~+50°，它能發射314千克重的高爆彈或435千克重的穿甲彈，標準彈藥搭配是75％高爆彈+25％穿甲彈。炮彈出膛速度950米/秒，有的文章稱最大射程可達到44千米，不過一些關於305毫米艦炮和“瑪麗亞皇后”號的百科及引用文章給的數據是略高於29千米。
在測試中TM-1-14鐵路機動系統曾達到過60千米的最大時速，高於設計預期的45千米/小時，這有利於鐵道炮的遠距離行軍，鐵道炮在沒有牽引車頭的情況下可依靠自己的小型發動機緩慢行駛，逐步加速後也可達到22.5千米/小時的最大速度。
衛國戰爭爆發時這3門重型鐵道炮駐紮在位于波羅的海的漢科海軍基地，這裡不僅有專門的環形鐵路，還有專門修建的旋轉底座，可原地調整射擊角度。該炮參與了基地保衛戰，總共發射了大約600發炮彈，但由於整體戰事不利，蘇軍在撤離前將鐵道炮進行了深度破壞，一些特殊車廂還設法扔到了海灣里。
但芬蘭軍隊沒有放棄，他們搜集零部件修復了這3門鐵道炮，缺失的火炮來自“亞歷山大三世”號戰列艦，它是“瑪利亞皇后”號的同級戰艦。芬蘭直到1943年5月才成立新的炮兵部隊操作這3門巨炮， 可見改裝工作耗費了很多時間。蘇軍撤離時把相關紙質資料也銷毀了，芬蘭軍隊接下來又花費了很多時間測試火炮彈道，其中第3門修復的火炮在發射一枚212千克重高爆彈時最大射程達到了48千米，這枚炮彈可能不是原裝炮彈，並且很可能是強裝藥發射，芬蘭人的測試或許就是前文提到火炮最大射程差異的來源。
無論如何芬蘭軍隊確實實際掌握了這3門火炮，芬蘭的國防部長、海軍司令等高級官員參觀了火炮實彈射擊演習，它們依舊部署在漢科用於防禦，沒有參加任何戰鬥。芬蘭在1944年與蘇聯達成停火協議，芬蘭根據協議歸還了繳獲的蘇軍裝備，其中就包括3門TM-3-12，蘇軍將它們重新編入戰鬥序列並在波羅的斯克戰鬥過，1961年退役，3門重型鐵道炮都被保留了下來。
