Dès 1970, les services de l'Intendance songent à trouver un remplaçant au casque modèle 51 TTA. Celui-ci, en service depuis 20 ans, outre ses défauts conceptuels, est de moins en moins adapté aux équipements modernes dont l'armée se dote progressivement. Un rapport, en date d'avril 1967, émet les critiques suivantes envers le casque modèle 51 TTA, calqué sur le casque M-1 américain :
- Poids excessif.
- Mauvaise tenue sur la tête.
- Trop encombrant, notamment en position couchée et lors des sauts aéroportées.
Aussi, il est décidé d'abandonner le principe de casque lourd muni d'un sous-casque afin d'obtenir une meilleure résistance balistique tout en conservant un poids acceptable.
L'étude d'un nouveau casque se focalise en premier lieu pour les troupes parachutistes qui critiquent vivement le casque modèle 56 TAP. En octobre 1967, sur intervention du ministère de la défense, un prototype est conçu sur la base du casque HSAT Mark II britannique. Ce projet n'aboutira pas. Cependant, les remarques émises lors de son expérimentation seront prises en compte pour l'élaboration du futur casque de l'armée française.
En janvier 1970, une commission chargée de définir avec précision le cahier des charges du futur casque est formée par l'état-major de l'armée française. Les premières concertations débutent le 16 février 1970 et les caractéristiques obligatoires suivantes sont rapidement établies :
- Taille unique.
- Forme simple, peu encombrante.
- Poids n'excédant pas 1,5 kg.
- Résistant aux chocs et aux déformations.
- Amélioration du confort et de la stabilité.
Six prototypes sont mis au point en 1972 et sont respectivement dénommés :
   - Modèle A1, fabriqué en acier avec une zone arrière dégagée et une visière avant. Ce modèle est équipé d'une coiffe constituée d'une suspension de type "Riddel" doublée de mousse.
- Modèle A2, variante du modèle A2 avec une zone arrière très dégagée et une coiffe proche de celle employé dans le futur casque F-1.
- Modèle A3, copie du casque HSAT Mark II britannique doté d'une coiffe en cuir.
- Modèle P1, reprise du casque A3 avec une coiffe de type "Riddel" doublée de tampon en mousse.
- Modèle P2, amélioration de la coiffe du casque P1, proche du modèle définitivement adopté sur le futur casque F-1.
- Modèle P3, avec une coiffe combinant suspension en toile et coiffe en cuir.
La série des casques d'essai A est fabriqué en acier au manganèse et la série P est fabriqué en polycarbonate, ce qui constitue les premières recherches françaises concernant un casque fabriqué en matière composite.
Ces casques d'essais sont présentés à la commission "casque TTA" le 29 juin 1973 et sont distribués en six exemplaires au 13ème bataillon de chasseur alpin (13ème BCA) de Chambéry et au 1er régiment de chasseur parachutiste (1er RCP) de Pau. Les modèles A seront aussi distribués pour essai à l'école d'application d'infanterie (EAI) de Montpellier et d'autres exemplaires toutes versions confondues seront distribués à divers services pour étude. Chaque exemplaire est accompagné d'une fiche questionnaire à remplir et l'arrêt des expérimentations est fixé au 31 octobre 1974.
La première phase d'expérimentation permet à la commission d'établir le constat suivant le 25 juin 1974 : la forme du casque HSAT Mark II britannique, reprise pour les prototypes A3 et toute la série P, est rejetée en majorité. La forme du casque A1 s'impose avec une préférence pour la coiffe des modèles A2 et P2. La jugulaire commune à tous les modèles n'a pas donné satisfaction et doit être revue. Aussi le problème du port de casque antibruit et de moyen de radiocommunication n'est pas résolu.

Le casque A4 reprend la forme générale du prototype A5 sans l'encombrement latéral, empêchant l'utilisation de casque anti-bruit ou d'un casque de radiocommunication. La bombe A4 possède un faible encombrement, la visière est haute et très courte, de même que le couvre-nuque qui dégage largement la nuque du porteur. Ce profil, destiné à faciliter la position tireur couché et l'utilisation d'appareils de visée, si on devait le comparer à ce qui existe en matière de casques à travers le monde, se situe entre le casque Ssh 39 russe et le casque M933 italien.
La bombe est formée par emboutissage progressif d'une plaque d'acier amagnétique composé à 13% de manganèse, de 1,2 mm d'épaisseur. Elle est fabriquée en taille unique.
La bordure est adoucie par un jonc débordant de 5 millimètres sur chaque face, maintenu par de multiples points de soudures électriques et se rejoignant à l'arrière du casque par superposition et dont les extrémités sont solidarisées par un point de soudure électrique commun.
La coque est percée des six trous périphériques destinés à la fixation de la coiffe. Les pontets de jugulaire, repris du casque modèle 56 TAP, au nombre de trois et en forme d'oméga, sont soudés à la coque, deux en position latérale avant et un à l'arrière.

Les casques d'essai A4 et A5 partagent la même coiffe. Elle est fabriquée à partir de sangles de toile polyamide vert armée (quel que soit la future destination du casque) de 3 centimètres de large. Ces sangles, tissées en chevron, ont la particularité d'avoir un fil de tissage de couleur rouge appliqué sur l'axe longitudinal et donnant un aspect en pointillé rouge.
Un cerclage de toile d'une circonférence de 66 centimètres est confectionné, sur lequel est rivetée (rivet creux qui servira à la fixation de la coiffe dans la bombe) tous les 11 centimètres une bande de 10 centimètres, dont l'extrémité, repliée sur elle-même et solidarisée par un trait de couture, permet le passage du lacet de réglage en profondeur. Au dos de chacune de ces petites sangles, est collé un tampon de mousse néoprène de dimension 4 x 4 x 1 centimètre.
Sur le cerclage en toile, entre chaque œillet creux, est collé côté extérieur un tampon de mousse néoprène de dimension 7 x 3 centimètres pour 1 cm d'épaisseur. Les deux tampons arrière sont plus grands afin de protéger la nuque d'un basculement arrière du casque : de dimension 75 x 45 x 40 millimètres, leur partie débordante du bandeau voit ses angles abattus. Sur la périphérie de ce bandeau, côté intérieur, sont cousus au droit de chaque tampon, six passants de toile de 2 centimètres de large, destinés à maintenir le bandeau de sudation.
La suspension de coiffe est fixée à l'intérieur du casque par six écrous/vis (vis fendue en acier anodisé et écrou tubulaire à tête hémisphérique en laiton peint de couleur vert armée). Chaque écrou/vis passe par un trou de la coque, un œillet de la coiffe et le trou d'une plaque de maintien en forme de "A". Ce matériel de fixation est celui précédemment employé dans les sous-casques modèle 51 TTA de type 3. Ces éléments métalliques sont peints de couleur vert armée quel que soit la destination du casque.
Le tampon amortisseur est constitué par trois bandes de toile de 13 centimètres de long, dont les extrémités cousues en fourreau reçoivent le lacet de réglage en profondeur. Ces trois bandes sont cousues en étoile à six branches et sur cet ensemble est collé un disque de mousse néoprène de 10,5 centimètres de diamètre, doublé de cuir marron côté tête. Ce disque est perforé, en son centre, d'un trou de 3 centimètres de diamètre et, sur la périphérie, de six trous de 1 cm de diamètre, afin d'assurer l'aération.
Un lacet de réglage en profondeur d'une longueur de 60 cm environ, en coton de couleur noire dont les extrémités sont renforcées d'un ferret en matière plastique transparent, passe alternativement dans le fourreau des sangles de la coiffe et du tampon, assure la cohésion de l'ensemble et permet le réglage en profondeur.