Несмотря на принятое решение о выпуске пробной партии Т-26-4, этот заказ долго не выполнялся. Лишь в сентябре 1934 года пять Т-26-4 с пушками КТ поступили в войска. Уже 19 сентября имел место досадный эпизод, положивший конец карьере Т-26-4. В ходе учений в одном из танков произошел прорыв газов через затвор в боевое отделение из- за разрушения гильзы, И хотя это происшествие не было связано ни с башней, ни с танком, заказ на изготовление 50 боевых машин в 1935 году отменили. В дальнейшем артиллерийские танки выпускались на шасси танка БТ-7.
Корпус танка, по сравнению с машинами обр. 1933 г. последних выпусков, почти не подвергся изменениям. Лишь в днище боевого отделения был введен люк-лаз, а разборные жалюзи с прямыми планками над масляным радиатором заменили на сварные неразборные жалюзи с угловыми планками.
Вместо цилиндрической установили башню конической формы с 45-мм пушкой обр. 1934 г. 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 — ТОО), стабилизированным в вертикальной плоскости. В отличие от танков прежних выпусков, имевших один 182-литровый топливный бак. на машине поставили два таких бака емкостью 110 и 180 л, что позволило увеличить запас хода. Боевая масса составила 10.28 т.
Танки Т-26 с конической башней и прямой подбашенной коробкой различались наличием или отсутствием радиостанции 71-ТК-З с поручневой антенной, кормового башенного пулемета ДТ, зенитной пулеметной установки 56-У322Б и прожекторов боевого света. Кроме того, существовало два типа конических башен—со сварным и штампованным лобовыми щитами. На части танков, главным образом с радиостанциями, устанавливалась командирская панорама ПТК.
В 1939 году прошла очередная модернизация танка, в ходе которой ввели подбашенную коробку с наклонными бронелистами, на части машин изъяли кормовой пулемет, а вместо него смонтировали дополнительную боеукладку на 32 снаряда. В результате боекомплект на танках без радиостанции возрос до 205 артвыстрелов и 3654 (58 дисков) патронов. На танках с рацией он составлял 165 выстрелов и 3213 патронов.
Переговорное устройство ТПУ-3 было заменено на ТПУ-2. Некоторым изменениям подвергся двигатель (поднята степень сжатия), после чего его мощность достигла 97 л.с.
Подверглась изменениям и ходовая часть, главным образом в сторону усиления подвески. Было изменено стопорение пальцев траков (вместо шплинтов применены кольца), поставлены усиленные рессоры.
От танков Т-26 предыдущей модификации машины с наклонной подбашенной коробкой отличались и наружной укладкой ЗИПа.
В 1940 году был проведен 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 и бакелетирование топливных баков. Масса Т-26 с экранами превысила 12 т.