В 1933 году численность состоявших на вооружении РККА танков БТ была доведена до 624 единиц, из них на 208 установили долгожданную 37-мм пушку «большой мощности» Б-3 (5К) с начальной скоростью снаряда 800 м/с и дальностью прицельной стрельбы 600 метров. Остальные были оснащены спаренной пулеметной установкой ДА-2. Летом того же года харьковчане начали устанавливать на корпус БТ увеличенную башню с новым 45-мм полуавтоматическим орудием 20К («К» – Калинин) с прицельной дальностью стрельбы 1200 метров и спаренным с ней пулеметом ДТ. Клепаная башня – изделие Ижорского завода – имела цилиндрическую форму и кормовую нишу, в которой на командирских танках размещалась радиостанция, а на линейных – часть боекомплекта. Вокруг башни командирского танка устанавливалась поручневая передающая антенна, как выяснилось в реальных боевых условиях, делавшая такой танк первоочередной целью для артиллерии противника. Конструкция ходовой части осталась без изменений. Боевая масса увеличилась до 11,5 тонны. Машина получила наименование БТ-5
и за последующие полтора года была растиражирована в количестве около 1900 экземпляров.Такой же башней, несколько смещенной влево, вооружался Т-26. Кстати, С.А. Гинзбург с самого начала предлагал сделать танк однобашенным, считая такую схему более предпочтительной с точки зрения массы, стоимости и маневра огнем, но военачальникам очень нравилась именно возможность палить во все стороны одновременно.
Ижорцы, наконец, наладили выпуск качественной 13-мм брони марки «ПИ» (затем «ИЗ»). Масса танка при этом выросла на 1200 кг, его двигатель модернизировали, увеличив мощность до 95 л.с. Скорость машины осталась прежней, а запас хода вырос почти вдвое. Двухбашенный вариант продолжали производить до конца 1933 года, всего построили 1722 единицы. Еще полсотни машин выпустили в химическом (огнеметном варианте): сняли левую башню, а в правой установили огнемет, спаренный с 7,62-мм пулеметом.
Кроме того, в 1933 году Красная Армия получила на вооружение боевые машины новых типов – плавающие, средние и тяжелые танки.