13 октября 1937 года Харьковскому паровозостроительному заводу имени Коминтерна (завод № 183) были выданы тактико-технические требования на проектирование и изготовление нового колесно-гусеничного танка БТ-20. Для выполнения этой задачи решением 8-го Главного управления Наркомата оборонной промышленности на заводе создали специальное ОКБ, подчиненное непосредственно главному инженеру.

Танк получил заводское обозначение А-20. В ходе его проектирования был разработан еще один танк, практически идентичный А-20 по массогабаритным характеристикам. Главным его отличием стало отсутствие привода колесного хода.
В результате 4 мая 1938 года на заседании Комитета Обороны СССР были представлены два проекта: колесно-гусеничного танка А-20 и гусеничного А-32. В августе оба они рассматривались на заседании Главного военного совета, были одобрены и в первой половине следующего года выполнены в металле.
По своим техническим данным и внешнему виду танк А-32 незначительно отличался от А-20. Он оказался на 1 т тяжелее (боевая масса — 19 т), имел такие же габаритные размеры и форму корпуса и башни. Аналогичной была и силовая установка — дизель В-2. Основные отличия заключались в отсутствии привода колесного хода, толщине брони (30 мм вместо 25 у А-20), 76-мм пушке (на первом образце поначалу установили 45-мм), наличие в ходовой части пяти опорных катков на один борт.
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 году.
Первые три серийные машины в ноябре — декабре 1940 года подверглись 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 НИБТПолигона заместителю наркома обороны маршалу Г. И. Кулику, который утвердил его и тем самым прекратил производство и приемку нового танка. Следует заметить, что высшие должностные лица Наркомата обороны почти до самого начала войны не имели твердого мнения о танке Т-34, уже принятом 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 танка, отмеченные в отчете специалистов НИБТПолигона — теснота и ограниченный обзор, — так и не были ликвидированы. Одновременно конструкторам поручили разработку новой машины — Т-34М с 75-мм броней, торсионной подвеской, башней увеличенного размера, с командирской башенкой и экипажем из 5 человек. Работа надТ-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 машин, 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°, верхняя часть борта шла под углом 45°, 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° 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 была сварная, овальной обтекаемой формы. Лоб и борта имели угол наклона 30°. В бортах башни находились смотровые приборы, а в крышке башенного люка имелся прибор кругового обзора. Правда, из-за неудачного их расположения экипаж 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 стали устанавливать 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 года танки Т-34 выпускались только с пушкой Ф-34, которая 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 было принято 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 машин, 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.
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 поставлял завод «Баррикады». Короче говоря, в городе был организован 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, инженеры «Уралмашзавода» разработали 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 заменяли огнеметам АТО-41 или АТО-42.
В незначительных количествах изготавливались танки-тральщики и мостоукладчики. Выпускался также командирский вариант «тридцатьчетверки», отличительной чертой которого было наличие радиостанции РСБ-1.
Танк Т-34, вооруженный 76-мм пушкой, производился с 1940 по 1944 год на шести заводах: № 183 в Харькове — с 1940 года, в Нижнем Тагиле — с 1941 года; Сталинградском тракторном — с 1941 года; «Красное Сормово» — с 1941 года; «Уралмаше» — с 1942 года; № 174 в Омске — с 1942 года; Челябинском Кировском — с 1942 года. Всего за это время было изготовлено 35 312 танков Т-34, включая 1170 огнеметных.
Танки Т-34-76 находились на вооружении в танковых частях Красной Армии всю Великую Отечественную войну и принимали участие практически во всех боевых операциях, включая штурм Берлина. Кроме Красной Армии, средние танки Т-34 состояли на вооружении Войска Польского, Народно-освободительной армии Югославии и Чехословацкого корпуса, которые воевали против фашистской Германии.
Производство танка Т-34, вооруженного 85-мм пушкой, началось осенью 1943 года на заводе № 112 «Красное Сормово». В литой трехместной башне новой формы устанавливалась 85-мм пушка Д-5Т конструкции Ф. Ф. Петрова и спаренный с нею пулемет ДТ. Диаметр башенного погона был увеличен с 1420 до 1600 мм. На крыше башни имелась командирская башенка, двустворчатая крышка которой вращалась на шариковой опоре. В крышке закреплялся смотровой перископический прибор МК-4, позволявший вести круговой обзор. Для стрельбы из пушки и спаренного пулемета устанавливался телескопический шарнирный прицел ТШ-15 и панорама ПТК-5. Боекомплект состоял из 56 выстрелов и 1953 патронов. Радиостанция размещалась в корпусе, а вывод ее антенны находился на правом борте — так же, как у танка Т-34-76. Силовая установка, трансмиссия и ходовая часть изменений практически не претерпели.
Следует отметить, что вышеописанная боевая машина в статистической отчетности как Т-34-85 не фигурирует, поскольку на вооружение не принималась. Дело в том, что все изменения в конструкцию танка Т-34 могли вноситься только с согласия двух инстанций — Управления командующего бронетанковыми и механизированными войсками Красной Армии и Главного конструкторского бюро (ГКБ-34) на заводе № 183 в Нижнем Тагиле. В данном же случае имела место инициатива завода «Красное Сормово», в результате чего было изготовлено некоторое количество танков Т-34 с 85-мм пушкой Д-5Т.
В это же время свои варианты 85-мм танковой пушки предложили ЦАКБ (Центральное артиллерийское конструкторское бюро), руководимое В. Г. Грабиным, и КБ завода № 92 в Горьком. Первое разработало пушку С-53, а завод — ЛБ-85. В. Г. Грабин предпринял попытку установить пушку С-53 в башню танка Т-34 образца 1942 года без уширения башенного погона, для чего полностью была переделана лобовая часть башни: цапфы пушки пришлось выдвинуть вперед на 200 мм. Испытания стрельбой на Гороховецком полигоне показали полную несостоятельность этой установки. Кроме того, испытания выявили конструктивные недостатки как в пушке С-53, так и в ЛБ-85. В результате на вооружение и в серийное производство приняли синтезированный вариант — пушку ЗИС-С-53. Почему именно этой пушке отдали предпочтение, сейчас объяснить довольно трудно. Ее баллистические характеристики были идентичны пушке Д-5Т. Но последняя уже выпускалась серийно и кроме Т-34 устанавливалась в танках КВ-85, ИС-1 и в варианте Д-5С в СУ-85. По-видимому, причины носили явно не инженерный характер...
Постановлением ГКО от 23 января 1944 года танк Т-34-85 с пушкой ЗИС-С-53 был принят на вооружение Красной Армии. В марте первые танки стали сходить с конвейера 183-го завода. На этих боевых машинах командирская башенка была сдвинута ближе к корме башни, что избавило наводчика от необходимости сидеть буквально в коленях у командира. Электропривод механизма поворота башни с двумя степенями скоростей заменили электроприводом с командирским управлением, обеспечивающим поворот башни как от наводчика, так и от командира танка. Радиостанцию перенесли из корпуса в башню. Смотровые приборы стали устанавливать только нового типа — МК-4. Командирскую панораму ПТК-5 изъяли. Остальные агрегаты и системы остались в основном без изменений.
Ходовая часть танка состояла из пяти, обрезиненных опорных катков на борт;, ведущего колеса заднего расположения с гребневым зацеплением и направляющего колеса с натяжным механизмом. Опорные катки подвешивались индивидуально на цилиндрических спиральных рессорах. В состав трансмиссии входили: многодисковый главный фрикцион сухого трения, пятискоростная коробка передач, бортовые фрикционы и бортовые передачи.
В 1945 году двустворчатую крышку люка командирской башенки заменили на одностворчатую. Один из двух вентиляторов, установленных в кормовой части башни, перенесли в ее центральную часть, что способствовало лучшей вентиляции боевого отделения.
Выпуск танка Т-34-85 осуществлялся на трех заводах: № 183 в Нижнем Тагиле, № 112 «Красное Сормово» и № 174 в Омске. Всего за три квартала 1945 года (то есть до конца второй мировой войны) было построено 21048 танков этого типа, включая огнеметный вариант Т-034-85. Часть боевых машин оборудовалась катковым минным тралом ПТ-3.
С 1944 года на базе Т-34-85 «Уралмашзаводом» производилась самоходная артиллерийская установка СУ-100.
Танки Т-34-85 приняли участие в завершающих операциях Великой Отечественной войны и в разгроме Квантунской армии. Они же составляли основу танкового парка Советской Армии в первые послевоенные годы. Помимо Красной Армии в 1944-1945 годах некоторое количество танков Т-34-85 получили Войско Польское и Чехословацкий корпус.