Установка пушки Д-5Т в новой башне должна была решить все проблемы, но... Прекрасные массо-габаритные характеристики этого орудия решались за счет большой сложности конструкции. Кроме того, особенностью Д-5Т было расположение тормоза отката и накатника над стволом, подобно немецкой штурмовой пушке Stuk 40, но, в отличие от последней, — за основной башенной броней. Для лучшего уравновешения ее цапфы сдвинули вперед, а казенная часть, наоборот, оказалась довольно сильно отодвинутой к кормовому листу башни. Это практически исключало возможность заряжания пушки на ходу танка. Даже при движении на малой скорости натренированные заряжающие, пытаясь осуществить заряжание, по нескольку раз ударяли головной частью снаряда в казенную часть орудия. В результате пушку Д-5Т на вооружение танка Т-34 не приняли, а сразу по окончании ее испытаний — в октябре 1943 года — отдали приказ ЦАКБ (главный конструктор В.Г.Грабин) о разработке специальной 85-мм пушки для танка Т-34. Серийное производство нового орудия предполагалось начать на заводе № 92 с 1 марта 1944 года, а до тех пор в качестве временной меры заводу "Красное Сормово" разрешалось устанавливать в башню своей конструкции пушку Д-5Т.
При этом заводу предлагалось обеспечить выпуск танка в следующих количествах: в январе 1944 года — 25 шт., феврале— 75 шт., марте —150 шт., а с апреля полностью перейти на производство Т-34-85 вместо Т-34.
Танки, вооруженные пушкой Д-5Т, заметно отличались от машин более позднего выпуска по внешнему виду и внутреннему устройству. Башня танка была двухместной, а экипаж состоял из четырех человек. На крыше башни имелась сильно смещенная вперед командирская башенка с двухстворчатой крышкой, вращавшейся на шариковой опоре. В крышке устанавливался смотровой перископический прибор МК-4, позволявший вести круговой обзор. Для стрельбы из пушки и спаренного пулемета устанавливались телескопический шарнирный прицел ТШ-15 и панорама ПТК-5. В обоих бортах башни имелись смотровые щели со стеклоблоками триплекс и бойницы для стрельбы из личного оружия. Радиостанция размещалась в корпусе, а ввод ее антенны — на правом борту, так же как у танка Т-34 с 76-мм пушкой. Силовая установка, трансмиссия и ходовая часть изменений практически не претерпели. Эти танки несколько различались между собой в зависимости от времени выпуска. Например, первые серийные машины имели один башенный вентилятор, а последующие — два. Танки самых поздних выпусков имели приборы наблюдения МК-4 и более позднюю командирскую башенку. Радиостанция размещалась в башне, но в корпусах этих танков еще сохранялся антенный ввод на правом бортовом листе или его заглушенное отверстие.
Следует отметить, что рассмотренная выше модификация в статистической отчетности как Т-34-85, по-видимому, не фигурирует. Во всяком случае, на сегодняшний день есть существенные расхождения в оценках количества выпущенных машин, приводимых в литературе. В западных изданиях цифры колеблются в диапазоне 500—700 танков. На самом деле — значительно меньше! С января по апрель 1944 года заводские цехи покинули 255 танков Т-34 с пушкой Д-5Т, в том числе пять командирских машин с радиостанциями РСБ-Ф.
Выполняя приказ НКВ по созданию 85-мм пушки для Т-34 в октябре — ноябре 1943 года, ЦАКБ и завод № 92 изготовили три опытных образца новых орудий. ЦАКБ представило пушки С-53 (ведущие конструкторы Г.И.Сергеев и Г.И.Шабаров) и С-50 (ведущие конструкторы В.Д.Мещанинов, А.М.Боглевский и В.А.Тюрин), а артиллерийский завод № 92 — пушку ЛБ-1 (ЛБ-85) конструкции А.И.Савина.
В ходе испытаний, продолжавшихся до конца 1943 года, предпочтение было отдано пушке С-53, которая 1 января 1944 года была принята на вооружение танка Т-34, причем как со штатным (1420 мм), так и расширенным погонами. С-53 выгодно отличалась от аналогов простотой конструкции и надежностью. Тормоз отката и накатник располагались под основанием затвора, что позволило уменьшить высоту линии огня и увеличить расстояние между казенником и задней стенкой башни. Кроме того, стоимость орудия оказалась ниже, чем у 76-мм пушки Ф-34, не говоря уже о Д-5Т.