Исходя из расчётов, в танке предполагается установить мотор М-5 в 400 л.с. с теми же доделками, что и для БТ, коробку скоростей по типу Т-26 и бортовые фрикционы конструкции Кристи. Движитель по компоновке типа 16-тонного «Виккерса», гусеничная цепь по типу Т-26 с шириной, доведённой до 380 мм. Нижняя подвеска спроектирована в основном по типу танка фирмы «Крупп» в ТЕКО и состоит из следующих частей: гусеничной рамы (коробки), приклёпанной к бортовой броне корпуса со съёмной стенкой, открывающейся в виде трёх дверец. Внутри этой коробки монтируется вся нижняя подвеска и ящик для запасных частей объёмом в 1/4 м³ (на борт).

Система подвески спроектирована в виде 2-х тележек на каждую сторону. Каждая тележка имеет по три свечи с двумя парами катков, связанных между собой двумя парами балансиров.

Корпус — вертикальная броня 16–17 мм, листы носа 20 мм, крыша 10 мм, дно 8 мм. Большая башня проектируется со спаренной установкой 45 мм пушки и пулемёта ДТ, по типу установленной на танке БТ, с механическим приводом вращения и перископическим прицелом. Параллельно разрабатывается башня с комбинированным механизмом вращения — механико-электрическим. Конструкция малых башен по типу танка Т-26 с пулемётами ДТ».

Прототип танка Т-28 на заводских испытаниях. Июль 1932 года (АСКМ).

После рассмотрения проектов руководство УММ 28 сентября 1931 года заключило с ВОАО договор на «разработку проекта, изготовление рабочих чертежей и постройку двух опытных образцов 16-тонного танка Т-28 с различными типами подвески». Общая стоимость заказа составляла 300 000 рублей, срок изготовления образцов — к 1 мая 1932 года.

В ходе изготовления опытного образца в его конструкцию внесли ряд изменении: вместо М-5 установили более мощный двигатель М-17, а из-за отсутствия 45-мм орудия в главной башне смонтировали 37-мм пушку ПС-2. Кроме того, машина была изготовлена из обычной (неброневой) стали. Первый испытательный пробег по двору завода «Большевик» Т-28 совершил 2 мая 1932 года. Сразу же выяснилось, что новая машина имеет множество недостатков и недоделок, которые приходилось устранять в ходе испытаний. Поэтому в течение июня Т-28 прошёл всего 62 километра. Руководство Советского Союза и Красной Армии проявляли к новому танку большой интерес: 11 июля 1932 года Т-28 осматривали представители Управления механизации и моторизации РККА во главе с И. Халепским, а 28 июля машину продемонстрировали руководству партийной организации Ленинграда во главе с первым секретарём горкома, членом политбюро ЦК ВКП(б) С. Кировым. В целом, новый танк произвёл на вышестоящие инстанции благоприятное впечатление. Правда, военные потребовали установить на втором опытном образце дизельный двигатель ПГЕ, разрабатываемый в опытно-конструкторском механическом отделе (ОКМО) завода им. Ворошилова и новую башню с 76-мм орудием ПС-3 конструкции П. Сячентова.

Прототипы танков Т-28 и Т-35-1 на показе представителям УММ РККА. 28 июля 1932 года (АСКМ).

В августе-сентябре 1932 года конструкторы ОКМО под руководством О. Иванова, учитывая результаты испытаний опытного образца и требования военных, коренным образом переработали чертежи танка Т-28. В результате получилась фактически другая машина: была изменена подвеска, конструкция башен и корпуса, переработана трансмиссия, усилено вооружение. Не дожидаясь изготовления опытного образца, в конце октября 1932 года Совет труда и обороны СССР принял решение об организации серийного производства танков Т-28 на заводе «Красный Путиловец» в Ленинграде.

За успешно законченное конструирование танка Т-28 решением Комитета обороны СССР от 14 ноября 1932 года высшая награда СССР — орден Ленина — была вручена начальнику ОКМО Баранову Н. В., техническому руководителю конструкторского бюро ОКМО Иванову О. М., начальнику конструкторского бюро ОКМО Гинзбургу С. А. и бригадиру сборочного цеха ОКМО, руководившему сборкой опытного образца Т-28, Иванову И. И. Кроме того, пять рабочих и мастеров наградили орденами Трудового Красного знамени и восемь человек почётными грамотами ВЦИКа.

Один из первых серийных Т-28 на параде на площади Урицкого (ныне Дворцовая). Ленинград, 1 мая 1933 года. (ЦМВС).

Завод «Красный Путиловец» (бывший Путиловский) был выбран для организации серийного производства танков Т-28 — очень сложной по тому времени машины — не случайно. Это было одно из наиболее мощных машиностроительных предприятий Советского Союза, имевшее неплохую производственную базу и богатый опыт изготовления таких изделий, как артиллерийские орудия, тракторы, паровозы, турбины, подъёмные краны и т. п. Кроме того, с осени 1931 года завод серийно производил детали для танков Т-26 — каретку нижней подвески, ведущее колесо, бортовые редукторы, элементы коробки передач. Так что кое-какой опыт у путиловцев имелся.

Впервые группа инженеров с «Красного Путиловца» — К. Титов, Ходин, Доброхотов, Четвериков и Белов — ознакомились с чертежами Т-28 в КБ ОКМО 30 октября 1932 года, а в конце ноября чертежи поступили на завод для организации серийного производства нового танка.

Общий вид цехов Кировского завода. Ленинград, июнь 1935 года (АСКМ).

Первые серийные танки Т-28 на параде на площади Урицкого (ныне Дворцовая) Ленинград, 1 мая 1933 года. Хорошо видно, что ящики для приборов дымопуска ещё не установлены, вместо них укреплены небольшие ящики для ЗИП (ЦМВС).

Под выпуск Т-28 выделили механический цех № 2 (МХ-2), до этого изготавливавший в небольших количествах драги, паровозы и подъёмные краны. Оборудование цеха было старым и не приспособленным для серийного изготовления деталей танков, требовавших высокой культуры производства. Руководству завода пришлось задействовать «скрытые» резервы — законсервированные станки, служившие на производстве массовых работ ещё в Первую Мировую войну, были модернизированы и пущены в работу. Кроме того, по распоряжению С. Кирова на «Красный Путиловец» доставили станки с других предприятий Ленинграда. Всё это, а главным образом большой производственный опыт рабочих и мастеров цеха позволили к концу апреля 1933 года собрать первые 12 танков Т-28. Десять из них прошли на первомайском параде в Москве, а два в Ленинграде. После парадов машины вернулись на завод для доделок и устранения выявленных недостатков.

Тем не менее, несмотря на первые успехи, освоение производства Т-28 шло с большими трудностями. В результате, первая партия из 14 танков была окончательно готова только к 1 октября, а к концу декабря при годовом плане в 90 машин с большими трудностями была сдана только 41.

Для выправления положения в ноябре 1933 года под руководством инженеров И. Орленко и Э. Майдельмана была начата реконструкция цеха МХ-2. На его базе предполагалось создать специальный танковый цех с возможностью производства до 150 Т-28 в год. Для этого было создано восемь специальных монтажных мест для сборки танков, заказаны за границей необходимые станки и оборудование, из тракторного цеха переведён ряд квалифицированных инженеров и мастеров.

Т-28 во время парада на площади Урицкого. Ленинград, 1 мая 1936 года. На фото танк выпуска 1935 года с изменённым глушителем, кожухом над вентилятором и укладкой ЗИП. Машина имеет опорные катки раннего типа, металлические катки стоят только на 4-й каретке подвески (РГАКФД).