В башне цилиндрической формы с развитой кормовой нишей размещается 45-мм танковая пушка, спаренный с нею пулемет ДТ. На части танков установлены радиостанции 71-ТК с поручневой антенной. Экипаж состоит из трех человек: командир, он же наводчик, заряжающий и механик-водитель. Масса машины достигает 13 тонн. БТ-7 развивает максимальную скорость по шоссе на гусеницах 53, на колесах - 73 км/ч. Запас хода на гусеничном ходу достигает 375, на колесном - 500 км. Толщина брони танка составляет: щиток механика-водителя - 20, башня - 15, лоб, борт и корма корпуса - 13, крыша - 10 и днище - 6 мм.
С 1937 года начался выпуск БТ-7 с конической башней. Вооружение танка осталось прежним, но боезапас был увеличен на 44 снаряда. На всех линейных танках устанавливается пулемет ДТ в кормовой нише. Для ведения стрельбы из пушки и спаренного пулемета ночью танк оборудовали двумя специальными фарами прожекторного типа, размещенными на маске пушки. Впоследствии такие фары ставили и на танки более ранних выпусков.
Четырехскоростная коробка передач заменена на трехскоростную. Внесены изменения в трансмиссию, усилены пружины балансирных подвесок ведущих колес колесного хода; расширены резиновые бандажи ленивца и ведущих колес гусеничного хода. На последних образцах в 1938 году резиновые бандажи были ликвидированы. Тогда же крупнозвенчатую гусеницу начали заменять на мелкозвенчатую.
Параллельно с основной модификацией с 1936 по 1938 год было выпущено 154 артиллерийских танка БТ-7А с башней увеличенного размера и 76-мм пушкой КТ-26, боекомплект которой состоял из 50 выстрелов (на танке с рацией - 40). В опытном порядке на БТ-7А устанавливались 76-мм пушки Л-10 и Ф-32.
В 1938 году на ХПЗ построили четыре опытных танка БТ-8 с дизелем В-2. После сравнительных испытаний БТ-7 и БТ-8 в 1940 году начали производство дизельных танков. Для обеспечения программы производства двигателей В-2, которые ставили и на тяжелые артиллерийские тягачи "Ворошиловец", двигательное производство ХПЗ выделено в самостоятельный завод №75.
С декабря 1939 года начался выпуск танка БТ-7М (заводской индекс А-7М или А-8), внешне почти неотличимый от БТ-7. Жесткость корпуса повысили за счет установки раскосов, в днище появился люк-лаз, уменьшились размеры колпака воздушного фильтра. Большая экономичность дизеля позволила сократить запас топлива и отказаться от дополнительных баков на надгусеничных полках.