В течение 1936—1937 годов на Московском автозаводе № 1 проектировалось специальное укороченное шасси ЗИС-6К с двигателем увеличенной мощности, опущенным на раме вниз, и с дополнительным задним рулём. Был построен макетный образец машины. Положительные результаты этой работы позволили приступить зимой 1938 года к созданию нового тяжёлого бронеавтомобиля БА-11 (шасси — ЗИС-34). Компоновку делал инженер А. С. Айзенберг, шасси занимались конструкторы Д. В. Саломатин, Б. М. Фиттерман, В. Н. Смолин и другие. Одновременно на Ижорском заводе под руководством инженера А. Н. Баранова проектировался достаточно совершенный по тем временам бронекорпус.
К концу 1938 года на ЗИСе уже были собраны экспериментальные шасси с макетными бронекорпусами, а в марте 1939 года Ижорский завод построил первый прототип бронеавтомобиля БА-11.
После проведения испытаний Московский автозавод начал осваивать конвейерную сборку шасси ЗИС-34. Первые 5 БА-11 установочной партии были готовы в июне, еще 8 в июле и 3 в августе 1940 года. Осенью на один серийный БА-11 установили дизельный двигатель ЗиС Д-7.
Широко развернуть производство не удалось — серийный выпуск перенесли на 1941 год, потребовав от Ижорского завода устранить все выявленные недостатки и подготовить необходимую для этого документацию. Начало войны окончательно поставило крест на машине.Стандартный «зисовский» двигатель был форсирован до 93 л. с. (с алюминиевой головкой — до 99 л. с.), в основном за счет увеличения степени сжатия и частоты вращения и улучшения наполнения цилиндров. Надёжность его работы на бронемашине повышало дублированное зажигание — от магнето и от батареи. Свечи были экранированы, чтобы не создавать помех радиоприёму. Наличие реверса в демультипликаторе в сумме давало 9 передач вперед и 6 — назад, причём скорость заднего хода достигала 90 % от переднего. Был оборудован полноценный задний пост управления. Имелся механизм ручного запуска двигателя изнутри машины. Раму укоротили на 400 мм; соответственно сократили и базу (на 350 мм). Был усилен передний мост. Пулестойкие шины увеличенного размера имели крупные грунтозацепы. Проходимость машины повышали гусеничные цепи «Оверолл», надеваемые на колёса задней тележки, и запасные колёса по бортам с возможностью их вращения, тогда общепринятые. БА-11 мог преодолевать подъём по грунту до 22°. Приземистый корпус его с наклонным расположением всех бронелистов увеличенной толщины должен был надёжно защищать экипаж от бронебойных и крупнокалиберных пуль, отдельных осколков. Низкая башня рациональной формы, хотя и несла такое же орудие, как и основные бронеавтомобили и танки Красной Армии (более мощной пушки с умеренной силой отдачи тогда еще не было), зато боекомплект к ней увеличился до 114 снарядов. Машина была достаточно устойчивой при стрельбе. Пулемётов снова стало два (всего 3 087 патронов) — спаренный с пушкой и в шаровой установке на лобовом листе, огонь из которого вёл командир. Он же работал и на дуплексной радиостанции. Экипаж имел пулестойкие приборы наблюдения ПТ-К.
