Но для установки 45-мм пушки в Т-26 пришлось несколько доработать башню, так как имевшаяся цилиндрическая с броневым кормовым ящиком оказалась тесноватой. В срочном порядке КБ завода № 174 разработало несколько различных вариантов новой орудийной башни. После рассмотрения предложенных моделей руководство УММ РККА остановилось на «уравновешенной конструкции с цельнокроеными бортами». Эта башня во многом повторяла предыдущую, но имела развитую кормовую нишу, которую образовывали продолжения бортовых листов. При изготовлении башни уже широко применялась электросварка, хотя использовались и клепаные соединения. Самой сложной деталью в изготовлении пушечных башен была неподвижная часть маски орудия, для выпуска которой требовалась масса времени и высоко квалифицированные сварщики. Уже в конце 1933 года предпринимаются попытки изготовить ее штамповкой в один прием, но до 1935 года этого сделать не удалось.
В большинстве публикаций, посвященным Т-26, однобашенный вариант именуется как Т-26 образца 1933 года, однако в документах того времени такое обозначение не встречается.
Производство однобашенных танков Т-26, вооруженных 45-мм пушкой 20К должно было начаться уже весной 1933 года. Но из-за неподачи вооружения и оптики их изготовление началось лишь летом. Так, в докладе М. Тухачевского о ходе выполнения танковой программы первого полугодия 1933 года сообщалось: «Причины невыполнения программы по Т-26 — 45-мм пушки стали поступать только в июне, перископические прицелы ожидаются не ранее четвертого квартала». По этой причине до конца 1933 года завод № 174 выпускал однобашенные Т-26 параллельно с двухбашенным вариантом танка. Помимо башни увеличенного размера с 45-мм пушкой новый Т-26 выпуска 1933 года практически не имел никаких отличий от двухбашенной машины.
Правда, в 1934 году корпус танка в его кормовой части подвергся небольшим изменениям, а также в крыше подбашенной коробки с правой стороны (сама башня была сдвинута влево) добавился вентилятор боевого отделения: при интенсивной стрельбе из 45-мм орудия загазованность боевого отделения была значительной и это приводило порой к отравлению экипажа пороховыми газами.
Вообще новое 45-мм орудие вначале вызывало множество хлопот. Прежде всего, у 20К было огромное количество отказов в работе полуавтоматики (после выстрела затвор автоматически не открывался и не выбрасывал гильзу) — до 30–40 %. Это приводило к необходимости ручного разряжания, что значительно снижало скорострельность.
Кроме того, выпуск этих пушек на заводе № 8 имени Калинина велся полукустарным способом, в результате чего многие орудия просто ломались, а взаимозаменяемость деталей при ремонте оставляла желать лучшего. Как это часто бывало в те годы, решением проблемы артиллерийского вооружения танков было возложено на ОГПУ. 10 сентября 1933 года на заводе № 8 было создано конструкторское спецбюро экономического отдела ОГПУ («шарага»), в котором работала «группа инженеров-вредителей». Согласно доклада директора завода № 8 Мирзаханова, датированным 20 декабря 1933 года, спецбюро успешно справилось со своей задачей: «Система 20К имела следующие недостатки — полуавтоматика работала плохо, отказов до 30 %, а в зимнее время сплошные отказы, противооткатные приспособления работают плохо, особенно на морозе. Выверенных чертежей, техусловий и описания на систему не было. Исходя из вышеизложенного спецбюро и получило задание: переделать конструкцию 20К, изготовить опытные образцы, на которых проверить переделанную конструкцию. Изготовить атлас чертежей.