L'histoire du Grand Zemaitukas débuta à la fin du XIXème siècle quand son ascendant, le traditionnel Zemaitukas, ne fut plus capable de répondre aux besoins des travaux agricoles. C'est ainsi qu'en 1891, la société des races, dont la fonction était de promouvoir les chevaux de travail, a commencé à accorder une grande attention pour la création d'un type de cheval plus grand et plus lourd.

Le Zemaitukas, qui répondait, mis à part au niveau de sa taille et de sa force, à toutes les exigences des éleveurs, fut croisé avec des étalons ayant d'autres origines. Dans le nord-est du pays le Trotteur Orlov fut choisi, tandis que dans le sud-est il fut croisé avec le Suédois du Nord ou des croisements découlant de ces races.

Après les avoir ensuite croisés entre eux, le résultat obtenu fut un cheval plus fort et plus imposant, le Grand Zemaitukas était né. Initialement, il portait le nom « Cheval d'Attelage Lituanien de l'Est ». Ce n'est qu'en 1946 que les deux races furent divisées et en 1985 que la race pris le nom de Grand Zemaitukas.

Les chevaux lituaniens locaux étaient inscrits dans les livres généalogiques depuis 1948, mais le premier enregistrement du Grand Zemaitukas a été publié 11 ans plus tard, en 1959. Toutefois, lors de l'inscription beaucoup d'éleveurs ont fait la confusion entre le Grand Zemaitukas et le Zemaitukas. Le professeur Juozas Sveistys, zootechnicien et docteur habilité en sciences agraires, a bien proposé de modifier le nom de la race, mais sa proposition n'a pas rencontré un grand succès.

A Utena en 1953, il fut décidé de créer un élevage d'État, qui a été en activité jusqu'en 1958, et qui a permis d'améliorer la race dans les districts d'Utena, Moletai, Svencioneliai et Ignalina. Petit à petit les éleveurs ont produit des chevaux améliorés et ont établi 18 fermes d'élevage avec un cheptel global de plus de 500 individus. Lorsque la privatisation a commencé, en 1991, la plupart des chevaux se sont retrouvés dans des fermes privées où ils n'ont pas été enregistrés. C'est à partir de ce moment là qu'il n'y a plus eu d'élevages ciblés. De nos jours, il est donc très compliqué de retracer la généalogie du Grand Zemaitukas, car il ne reste pas beaucoup d'individus dont les géniteurs sont connus.

Le principal élevage du Grand Zemaitukas au XXème siècle se trouvait dans la municipalité du district de Zarasai. De nos jours, d'autres élevages sont en activité comme celui de Trakai, Utena et Vilnius.

Au cours du XXème siècle, le Grand Zemaitukas était l'une des races de chevaux les plus répandues en Lituanie. Lors de l'évaluation de 2016, le nombre total de chevaux reproducteurs était de 698 individus dont 336 juments. Élevé en Lituanie, la race, qui s'affaiblit depuis les années 1990, est aujourd'hui proche de l'extinction.

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