Проект машины 101 (Т-39) представлял собой танк массой 7-7,5 т с броней толщиной 6-13 мм. Из-за сильно возросшей массы танка (по сравнению с заданной в тактико-технических требованиях) конструкторы отказались от создания плавающей машины и ограничились только колесно-гусеничным ходом. Ввиду отсутствия дизеля подходящей мощности в качестве двигателя предполагалось использовать звездообразный авиамотор МГ-31Ф в 250 л.с., спроектированный в НИИ ГВФ под руководством М. Косова (МГ-31Ф выпускались малой партией и использовались главным образом на экспериментальных образцах самолетов). Воздух для охлаждения засасывался через боковые карманы корпуса в трансмиссионное отделение и, «проходя мимо цилиндров мотора, выдувался в прямоугольное отверстие за башней, перекрытое броневыми жалюзи, управляемые из танка и защищенные сеткой». Горючее размещалось в трех бензобаках: вдоль бортов и под полом боевого отделения. Вооружение танка состояло из 12,7-мм пулемета ДК и 7,62-мм ДТ в башне. Боекомплект размещался на стенках и полу боевого отделения и в отделении управления рядом с водителем. Большая часть боекомплекта к пулемету ДК укладывалась в специальном кольцевом желобе под погоном башни, который при повороте башни вращался вместе с ней.
При проектировании бронекорпуса танка Т-39 конструкторы использовали опыт работ по опытной машине Т-43-2, однако бортовые листы пришлось расположить вертикально: «Наклонные борта, вызывая серьезное утяжеление подвески и корпуса, требовали значительного (до 300 мм) уширения корпуса, не говоря уже об усложнении танка. Вместе с тем, возможные углы наклона листов равны 12-15 градусам и только частично – больше. Таким образом, повышение пулестойкости, достигаемое ими, нельзя назвать значительным». Комиссия АБТУ РККА, рассмотревшая проект Т-39, пришла к выводу, что он не удовлетворяет требованиям, предъявляемым для легкого разведывательного танка. Основным недостатком было признано отсутствие возможности преодолевать водные преграды на плаву. Поэтому в апреле 1938 года АБТУ РККА выдало тактико-технические требования на разработку нового плавающего разведывательного танка. Согласно заданию, КБ завода № 37 должно было спроектировать машину массой не более 4,8 т, с экипажем из двух человек, имевшую броню до 13 мм и вооруженную 12,7- и 7,62-мм пулеметами. Из-за отсутствия дизельного двигателя подходящей мощности предполагалось использовать импортный автомобильный двигатель «Додж», серийное производство которого под индексом ГАЗ-11 должен был наладить Горьковский автомобильный завод.
В августе 1938 года комиссия АБТУ РККА рассмотрела эскизный проект и макет будущего танка. Проект получил одобрение, и КБ завода № 37 приступило к детальной разработке новой боевой машины. Новый танк получил заводское обозначение: 010, а уже в документах Автобронетанкового управления значился Т-40.
Танк проектировался с двумя различными вариантами подвески – рессорно-балансированной по типу тягача «Комсомолец» и торсионной.
Любопытно, что в проектировании опытного танка Т-40 активно участвовал конструктор П.Шитиков, предлагавший свой вариант машины «с несущими-ведущими колесами». В протоколе совещания конструкторов завода № 37 с участием представителей АБТУ РРКА и 8-го Главного управления Наркомата среднего машиностроения, состоявшегося 19 июля 1939 года, по этому поводу сказано следующее: