Совместные испытания обоих танков проводились в июле — августе 1939 года на полигоне в Харькове и выявили сходство их тактико-технических характеристик, в первую очередь динамических. Максимальная скорость боевых машин на гусеницах была одинаковой — 65 км/ч; средние скорости также — примерно равные, причем эксплуатационные скорости танка А-20 на колесах и гусеницах существенно не различались. По результатам испытаний был сделан вывод, что танк А-32, имевший запас по увеличению массы, целесообразно защищать более мощной броней, соответственно повысив прочность отдельных деталей. Новый танк получил обозначение А-34.
В октябре — ноябре 1939 года велись испытания двух танков А-32, догруженных на 6830 кг (до массы А-34). На основании этих испытаний 19 декабря А-34 приняли на вооружение Красной Армии под индексом Т-34.
Первый прототип Т-34 был изготовлен заводом № 183 в январе 1940 года, второй — в феврале. В том же месяце начались заводские испытания, которые были прерваны 12 марта, когда обе машины ушли в Москву. 17 марта в Кремле, на Ивановской площади танки продемонстрировали И.В.Сталину. После показа машины пошли дальше — по маршруту Минск — Киев — Харьков.
Первоначальный производственный план на 1940 год предусматривал выпуск 150 серийных Т-34, но уже в июне это число возросло до 600. Причем производство предполагалось развернуть как на заводе № 183, так и на Сталинградском тракторном (СТЗ). Последний должен был изготовить 100 машин. Однако план этот оказался далек от реальности — к 15 сентября 1940 года на ХПЗ изготовили только 3 серийных танка, а сталинградские «тридцатьчетверки» покинули заводские цеха только в 1941-м.
Первые три серийные машины подверглись в ноябре — декабре 1940 года интенсивным испытаниям стрельбой и пробегом по маршруту Харьков — Кубинка — Смоленск — Киев — Харьков. Испытания проводили офицеры НИБТПолигона. Они выявили так много конструктивных недостатков, что усомнились в боеспособности испытываемых машин. ГАБТУ представило отрицательный отчет Полигона заместителю наркома обороны маршалу Г.И.Кулику, который утвердил его и тем самым прекратил производство и приемку нового танка. (Кстати, почти до самого начала войны руководство Наркомата обороны не имело твердого мнения о танке Т-34, уже принятого на вооружение.) Руководство завода № 183 не согласилось с мнением заказчика и обжаловало это решение в главке и наркомате, предложив продолжать производство и давать армии Т-34 с исправлениями и сокращенным до 1000 км (с 3000) гарантийным пробегом. Точку в споре поставил К.Е.Ворошилов, согласившись с мнением завода. Однако главные недостатки, отмеченные в отчете Полигона — теснота и слепота танка, — так и не были ликвидированы. Одновременно конструкторам поручили разработку нового танка — Т-34М; с 75-мм броней, торсионной подвеской, башней увеличенного размера, с командирской башенкой, экипажем из 5 человек. Работа над Т-34М велась до самого начала войны, причем были изготовлены бронекорпуса, башни, другие агрегаты и механизмы. Однако ни одной машины собрать так и не удалось, а после начала войны работу над новым танком прекратили.
План производства Т-34 на 1941 год составлял 2800 танков (в том числе по заводу № 183- 1800, а по СТЗ — 1000) и был утвержден постановлением СНК СССР и ЦК ВКП(б) от 5 мая 1941 года. К 1 мая 183-й завод изготовил 525, а СТЗ — 130 машин.
Танк Т-34 образца 1940 года имел корпус, сваренный из катаных броневых листов. Верхний лобовой лист располагался под углом 60 градусов, верхняя часть борта шла под углом 45 градусов, нижняя — вертикально. В лобовом листе корпуса имелся люк механика-водителя. В верхней части крышки люка устанавливался центральный смотровой прибор. Боковые смотровые приборы водителя располагались слева и справа от люка под углом 60 градусов к продольной оси танка. Справа от люка механика-водителя в шаровой установке, прикрытой броневым колпаком, ставился пулемет ДТ, огонь из которого вел стрелок-радист. Антенный ввод первоначально размещался на башне танка, а затем был перенесен на правый борт корпуса.
Башня — сварная, овальной обтекаемой формы. Лоб и борта имели угол наклона 30 градусов. В бортах башни находились смотровые приборы, а в крышке башенного люка имелся прибор кругового обзора. Правда, из-за неудачного их расположения зкипаж был лишен возможности ими пользоваться. В кормовом листе башни предусматривалась дверца, крепившаяся болтами. На части танков устанавливали литые башни с толщиной стенок 52 мм и 20-мм крышей. Основания боковых смотровых приборов отливались заодно с корпусом башни.
Первоначально в танк ставили 76-мм пушку Л-11 с длиной ствола в 30,5 калибра, а начиная с февраля 1941 года наряду с Л-11 76-мм пушку Ф-34 с длиной ствола в 41 калибр. При этом изменения затронули лишь броневую маску качающейся части пушки. К концу лета 1941-го танки Т-34 выпускались только с пушкой Ф- 34 (последняя производилась на заводе № 92 в Горьком).
После начала Великой Отечественной войны постановлением ГКО № 1 к производству танков Т-34 подключался завод «Красное Сормово» (завод № 112 Наркомсудпрома). При этом сормовичам разрешили устанавливать на танки авиамотор М-17, к выпуску которого должен был приступить цех авиадвигателей ГАЗа. Последнее обстоятельство связано с тем, что к началу войны единственным изготовителем дизелей В-2 был харьковский завод № 75. В первые же дни войны приняли решение о развертывании их производства на Харьковском тракторном заводе (ХТЗ). Однако быстро меняющаяся обстановка на фронте заставила изменить эти планы. ГКО решил все двигательное производство ХТЗ перебазировать на СТЗ. Выпуск дизелей В-2 на СТЗ начался в ноябре 1941 года, до конца которого там изготовили 197 двигателей. Но удовлетворить потребность в В-2 СТЗ не мог, а завод № 75 в это время находился «на колесах» — шла его эвакуация на Урал. Так что решение о производстве Т-34 с бензиновым двигателем было вынужденным и временным.
Программа выпуска Т-34 на заводе «Красное Сормово» в 1941 году включала 700–750 штук, но до конца года завод смог изготовить только 173 танка.
К 19 октября было свернуто производство Т-34 в Харькове — 183-й завод эвакуировался в Нижний Тагил. Первые 25 танков на новом месте собрали в конце декабря из узлов и деталей, привезенных из Харькова.
Т-34 обр.1941 г.
Т-34 обр.1942 г.
Таким образом, осенью 1941 года единственным крупным производителем Т-34 остался СТЗ. При этом выпуск максимально возможного числа комплектующих постарались развернуть в Сталинграде. Броневой прокат поступал с завода «Красный Октябрь», бронекорпуса сваривались на Сталинградской судоверфи (завод № 264), пушки пoctавлял завод «Баррикады». Короче говоря, в городе организовали практически полный цикл производства танка и его деталей. Впрочем, так же обстояли дела и в Горьком и в Нижнем Тагиле.
Следует отметить, что каждый завод-изготовитель вносил в конструкцию танка некоторые изменения и дополнения в соответствии со своими технологическими возможностями, поэтому танки разных заводов имели свой характерный внешний облик.
В 1942 году для Т-34 разработали новую литую башню так называемой «улучшенной» формы, несколько большую по размеру и с двумя круглыми люками вместо одного трапециевидного. Кроме того, Уралмашзавод спроектировал конструкцию штампованной башни. С октября 1942 по март 1944 года «Уралмаш» изготовил 2050 таких башен. В это же время четырехскоростную коробку передач заменили пятискоростной, установили новые прицелы — перископический ПТ-4-7 и телескопический ТМФД-7, боекомплект довели до 100 выстрелов. На башнях танков выпуска 1943 года появилась командирская башенка со смотровыми щелями.
Помимо линейных танков в производстве находился огнеметный вариант — Т-034, у которого курсовой пулемет заменили на огнемет АТО-41 или АТО-42. В незначительных количествах изготавливались танки- тральщики и мостоукладчики. Выпускался также и командирский вариант «тридцатьчетверки», главным отличием его была установка радиостанции РСБ-1.