Крупную модернизацию осуществили в 1938 году. Корпус танка почти не подвергся изменениям, лишь был введён люк-лаз в днище. Вместо цилиндрической установили башню конической формы с 45-мм пушкой образца 1934 года. В пушках выпуска 1937 и 1938 годов появился электрический затвор, обеспечивавший производство выстрела ударным способом и с помощью электротока. Пушки с электрозатвором оснащались телескопическим прицелом ТОП-1 (с 1938 года — ТОС), стабилизированным в вертикальной плоскости. В отличие от танков прежних выпусков, на машине поставили два топливных бака ёмкостью 110 и 180 л, что позволило увеличить запас хода.
В 1939 году прошла очередная модернизация танка, в результате ввели подбашенную коробку с наклонными бронелистами, на части машин изъяли кормовой пулемёт, а вместо него смонтировали дополнительную боеукладку на 32 снаряда. Некоторым изменениям подвергся двигатель (поднята степень сжатия), после чего его мощность достигла 97 л.с.
Наконец, в 1940 году был проведён последний цикл изменений конструкции танка Т-26. На часть машин во время войны с Финляндией установили экраны. Цементированную броню подбашенной коробки толщиной 15 мм заменили на гомогенную, толщиной 20 мм. Кроме того, ввели унифицированный смотровой прибор, новый погон башни. Масса «двадцать шестого» с экранами уже превысила 12 т.
На базе линейных танков в довольно значительных количествах строились огнемётные (по тогдашней терминологии — химические) танки. Здесь в первую очередь следует упомянуть танк ОТ-26, созданный на базе двухбашенного варианта. При этом левая башня была демонтирована, а в корпусе под ней разместили огнемётное оборудование — резервуар для огнесмеси на 360 л, три баллона со сжатым воздухом, бензиновый бачок ёмкостью 0,7 л, брандспойт и систему зажигания. В правой башне устанавливался огнемёт пневматического типа и пулемёт ДТ (боекомплект 1512 патронов). Наведение огнемёта и пулемёта на цель осуществлялось с помощью плечевого упора. Кроме огнемёта, танк оборудовался системой дымопуска.
Другой танк — ОТ-130 — строился уже на базе однобашенного варианта Т-26. Башня была смещена вправо относительно продольной оси танка. Слева от неё находились два резервуара для огнесмеси общей ёмкостью 400 л. Дальность огнеметания на смеси мазута с керосином составляла 50 м. Количество односекундных выстрелов — 40. За один выстрел выбрасывалось 9 л огнесмеси, которая поджигалась от факела горящего бензина, а бензин — от электрозапальной свечи.
Силовая установка, трансмиссия и ходовая часть огнемётных танков оставались без изменений. Радиостанциями они не оборудовались. Всего в «химическом» варианте было выпущено около 1,5 тысячи боевых машин. Из них формировались химические танковые батальоны и даже бригады.
Помимо огнемётных танков, на базе Т-26 выпускалось довольно много самоходных артиллерийских установок. В опытном порядке — СУ-1, АТ-1 и СУ-6, причём последняя оснащалась зенитной 76-мм пушкой образца 1931 года. А вот самоходок, так называемого «малого триплекса», на унифицированном шасси было построено несколько десятков, и они состояли на вооружении ряда танковых бригад. В это семейство входили СУ-5–1 с 76-мм пушкой образца 1902/30 года, СУ-5–2 со 122-мм гаубицей и СУ-5–3 со 152-мм мортирой.
Кроме того, на базе Т-26, как малыми партиями, так и в качестве опытных образцов были созданы бронетранспортёр ТР-4, мостоукладчик СТ-26, минный тральщик, транспортёр для подвоза боеприпасов, бензоцистерна, ремонтный танк, артиллерийские тягачи и телетанки.
В общей сложности за 10 лет серийного производства с 1931 по 1941 год в войска поступило 11 208 танков Т-26 всех типов. Они достаточно интенсивно использовались в боевых действиях начального периода Великой Отечественной войны, а на некоторых участках советско-германского фронта, например, Ленинградском, вплоть до 1944 года. Последнее боевое применение Т-26 относится к 1945 году на Дальнем Востоке. Несколько танковых бригад, вооружённых этими боевыми машинами, участвовали в разгроме Квантунской армии.
БОЕВАЯ МАССА, т: 10,28.
ЭКИПАЖ, чел.: 3.
ГАБАРИТНЫЕ РАЗМЕРЫ, мм: длина- 4620, ширина -2445, высота -2330, клиренс — 380,
ВООРУЖЕНИЕ: 1 пушка 20К обр. 1934 г., калибра 45 мм; 3 пулемета ДТ калибра 7,62 мм — спаренный с пушкой, зенитный и кормовой(последние не на всех танках).
БОЕКОМПЛЕКТ: 45-мм выстрелов — 205 (без рации), 165 (с рацией); 7,62-мм патронов — 3654 (без рации), 3212 (с рацией).
ПРИБОРЫ ПРИЦЕЛИВАНИЯ: перископический панорамный прицел ПТ-1 обр. 1932 г., командирская панорама ПТК обр. 1933 г. (не на всех танках), телескопический прицел ТОП обр. 1930 г. (на танках, имевших пушки с электрозатвором, устанавливался прицел ТОП-1 или TOO).
БРОНИРОВАНИЕ, мм: лоб, борт, корма — 15, крыша — 10, днище — 6, башня- 15 — 6.