1936 год ознаменовался появлением второй пожарной машины ЗИС — ПМЗ-2. Машина ПМЗ-2 уже оснащалась цистерной на 1500 литров воды.
Пожарные автоцистерны ПМЗ-2 начали выпускаться в Советском Союзе перед Великой Отечественной войной. Ими укомплектовывались подразделения пожарной охраны авиационных частей Красной Армии, крупных воинских гарнизонов, военных складов, а также городские пожарные команды. Навесное пожарное оборудование ПМЗ-2 могло устанавливаться на шасси автомобилей различных типов.

В начале оно устанавливалось только на автомобилях ЗИС-5. Затем была изготовлена небольшая партия ПМЗ-2 на шасси автомобилей ЗИС-6. В годы войны было прекращено производство автомобилей ЗИС-6. и уменьшился выпуск автомобилей ЗИС-5. В связи с этим пожарное оборудование ПМЗ-2 в конце войны (1944-1945) устанавливали на шасси автомобилей ЗИС-42 и «Студебекер «US6».

ПМЗ-2 эксплуатировались в пожарных подразделениях СССР на протяжении почти двадцати лет до середины пятидесятых годов двадцатого столетия.