Проведенное российскими военными аналитиками исследование потенциальных вызовов и угроз показало, что основной источник напряженности в настоящее время переместился в плоскость региональных военных конфликтов, которые могут протекать в труднодоступных гористых, пустынных, лесистых районах в условиях действия небольших маневренных групп противника и при значительной огневой и тактической самостоятельности подразделений. Одним из практических выводов из этого исследования стало то, что войскам необходимо высокоподвижное самоходное артиллерийское орудие типа 2С9 «Нона-С», отлично зарекомендовавшее себя в Афганистане. Такую самоходку было решено создать на базе стандартной боевой машины пехоты Российской армии БМП-3. Она получила обозначение 2С31 «Вена».
«Вена» вооружена 120-мм нарезным орудием, которое представляет собой развитие конструкции орудия 2А51 самоходной установки 2С9. Особенностью орудия установки 2С31 является ствол увеличенной длины, позволивший существенно повысить дальность стрельбы при использовании тех же боеприпасов, которые применяются и для стрельбы из орудия 2А51. Это снабженные готовыми нарезами на ведущем пояске осколочно-фугасные снаряды ОФ-49 и ОФ-51, действие которых сопоставимо с осколочно-фугасными снарядами калибра 152 и 155 мм, активно-реактивный снаряд ОФ-50 и кумулятивный снаряд, способный на дальности до 1000 м пробить броневую плиту толщиной свыше 650 мм. Для стрельбы могут быть использованы также все минометные боеприпасы калибра 120 мм советского и зарубежного производства.
В боекомплект 2С31 введен также новый управляемый снаряд «Китолов-2М», наведение которого на цель осуществляется с помощью лазерного целеуказателя.
Полный возимый боекомплект установки состоит из 70 выстрелов, размещенных в механизированных боеукладках в боевом отделении.
Шасси БМП-3, на котором установлена бронированная башня с орудием, обеспечивает плавное движение машины как по шоссе, так и по пересеченной местности. «Вена» способна преодолевать подъемы в 30°, вертикальные стенки высотой 0,8 м и рвы шириной 2,5 м. Движение на плаву со скоростью до 10 км/ч обеспечивается за счет двух одноступенчатых осевых водометных движителей шнекового типа.
Самоходная установка 2С31 оборудована современными средствами радиосвязи, имеет систему пожаротушения и противоатомной защиты, а также аппаратуру навигации и топопривязки. Для движения в темное время суток используются инфракрасные приборы ночного видения.
Боевое отделение 2С31 выполнено таким образом, что кроме шасси БМП-3 оно может быть размещено и на других видах шасси — гусеничном или колесном. В частности, в качестве колесного шасси используется плавающий бронетранспортер БТР-80.