Уже в сентябре 1936 года С. Гинзбург разрабатывает эскизный проект принципиально нового танка сопровождения пехоты, который предлагает для рассмотрения в АБТУ РККА. Однако, в силу целого ряда причин, проект «положили под сукно». Данная разработка Гинзбурга была очень интересна и заслуживает отдельного более подробного описания. Но сегодня нам важно понять только, то что к началу 1937 года, по мнению многих отечественных конструкторов, Т-26 себя исчерпал.
Тем не менее, в программе модернизации танка на 1937 год остались лишь следующие пункты, продиктованные опытом войсковой эксплуатации, а также опытом боев в Испании: «Поднять мощность двигателя до 105–107 л. с.; усилить подвеску танка; довести боекомплект танка до 204 снарядов и 58 пулеметных дисков; улучшить броневую защиту корпуса и башни установкой более толстых броневых листов (20–22 мм) преимущественно под наклоном; улучшить возможности безопасной эвакуации из танка под обстрелом».
Увеличение мощности двигателя осуществлялось установкой нового карбюратора и увеличением числа рабочих оборотов. Однако при этом начали происходить случаи массового обрыва клапанов при эксплуатации танков в частях. В условиях всеобщей борьбы с «вредительством» и «врагами народа» это привело к тому, что были отстранены от работ и арестованы многие ведущие специалисты, в том числе С. Гинзбург. Сборка и приемка танков на заводе была прекращена «впредь до выяснения причин поломок двигателей». В результате, план по выпуску Т-26 был не выполнен (в течение 1937 года в войска передали всего 550 Т-26), а репрессии среди инженеров КБ не позволили провести модернизацию машины. Тем не менее, проблему увеличения мощности мотора удалось решить: двигатель оснастили карбюратором новой конструкции и переводом танка на питание «грозненским бензином 1-го сорта». Хотя полностью провести намечаемую модернизацию Т-26 не удалось, некоторые изменения в конструкцию машины были внесены.
К выпуску новой модификации Т-26 приступили в 1938 году. На танк был установлен двигатель мощностью «до 100 л. с.», хотя согласно паспортам танков мощность двигателя в них составляла от 93 до 96 л. с. В качестве стартеров вместо импортных «Сцинтилла» (2 л. с.) и «Бош» (2,2 л. с.) все чаще устанавливался более мощный отечественный стартер МАЧ-4539 (2,6 л. с.)
Корпус танка с наклонным расположением броневых листов изготовить в срок не удалось. Поэтому он был полностью идентичным сварным корпусам выпуска 1935-36 годов, а начиная со второй половины 1938 года в днище был введен эвакуационный люк. Но коническая башня «улучшенной защиты» была подана во время и танк с прежним корпусом, усиленной подвеской (за счет установки более толстых листов рессор), форсированным двигателем и новой башней, поступил на испытания на НИБТ полигон.
В ходе испытаний, проведенных весной 1938 года, отмечалось, что танк уже является перегруженным и потому его проходимость недостаточна. Бронирование танка уже не отвечает современным требованиям, вооружение пока еще остается на уровне, но в ближайшее время может стать недостаточным, а резервов массы для его усиления нет. И в заключение испытатели изложили свое особое мнение: «Все недостатки Т-26 в том, что его модернизация проводилась исключительно по пути наименьшего сопротивления — увеличения брони, мощности мотора и вооружения. Необходимо же кардинально переработать подвеску, которая теперь значительно перегружена и не обеспечивает гарантированного пробега, даваемого заводом-изготовителем. Кроме того, недостатками Т-26 следует считать — угловатость форм и отсутствие обтекаемости, малая удельная мощность и недостаточные технические скорости. Большое удельное давление ввиду узких гусениц. Ненадежная конструкция длинного карданного вала. Вооружение для данного типа танка пока в общем соответствует своему назначению и несколько превосходит таковое у лучших зарубежных образцов. Конструкция траков гусениц не дает гарантии их выскакивания из опорных катков. Пальцы гусениц разрушаются от больших нагрузок при движении танка по пересеченной местности.