В 1943 году в ОКБ-16 был разработан новый 23-миллиметровый патрон с уменьшенным зарядом, использованный при создании нескольких новых легких 23-миллиметровых авиапушек. Начальная скорость снаряда массой 200 граммов в стволе длиной 1450 миллиметров составляла 700 метров в секунду.
Под новый патрон в 1944 году была разработана авиационная пушка НС-23, которой вооружались штурмовики Ил-10, винтомоторные истребители Ла-9 и Ла-11, а также первые советские реактивные истребители МиГ-9, МиГ-15 и Як-15.
Впрочем, в связи с необходимостью дальнейшего совершенствования оборонительного вооружения развивающейся советской бомбардировочной авиации к пушкам НС-23 предъявили требования большей универсальности и симметричного двустороннего механизма подачи патронной ленты. Поэтому уже в декабре 1946 года в ОКБ-16 была начата проработка на основе конструкции НС-23 первого макетного образца такой 23-миллиметровой пушки, приспособленной как для неподвижных, так и подвижных установок.
Новая пушка Александра Эммануиловича Нудельмана и Арона Абрамовича Рихтера вскоре получила название НР-23 (Нудельман — Рихтер).
НР-23 предназначалась для замены 20-миллиметровой авиапушки Б-20 на тяжелом бомбардировщике Ту-4 при переводе его оборонительной системы на калибр 23 миллиметра.
Две пушки НР-23 впервые были смонтированы на Ла-15. Ла-15 с новыми пушками был принят на вооружение в 1948 году (тогда же НР-23 были запущены в серию).
Пушка НР-23 под патрон НС-23 официально была принята на вооружение в 1950 году.
Работы по доводке НР-23 были закончены в 1951 году (для уменьшения отдачи введен гидробуфер, также, по требованию министра вооружений Дмитрия Фёдоровича Устинова, живучесть ствола в течение года была увеличена с 3000 до 6000 выстрелов).
Принципиальные отличия НР-23 от своей предшественницы — двустороннее непрерывное ленточное питание и больший (до 800–950 выстрелов в минуту) темп стрельбы. Для этого были введены ускорители отката и наката. Работа автоматики пушки основана на принципе использования энергии отдачи при коротком ходе ствола.
Двухсторонний механизм подачи патронной ленты значительно упростил установку пушки на самолет, сделав ее универсальной для подвижных и неподвижных установок.