Танки поступили на испытания в НИБТполигон в Кубинке. В ходе их танки прошли 200-350 км в тяжелых условиях глубокого снега (от 600 до 1500 мм), при погружении гусеничных цепей на глубину до 400 мм. Особо проверялась проходимость танков при движении по проселку и мелколесью с толщиной деревьев до 300 мм, преодолении оврагов. В отчете по результатам пробега отмечались низкие сцепные качества траков и их пробуксовка на тонких грунтах. Требовались шпоры.
Обстрел танка № 2 из 37-мм пушек отечественного и английского производства с дистанции 100 м остроголовым снарядом оставил в броне танка лишь вмятины глубиной около 10-15 мм. Обстрел 45-мм снарядами корпуса был также успешным. но 2 снаряда, поразившие борт башни со 100 м, разрушили зеркала бортового наблюдательного прибора и нарушили сварной шов бронировки этого прибора. При вращении башни наблюдались заедания, но на работоспособности танка это не сказалось. Двигатель работал, манекен в башне остался цел и невредим.
По результатам обстрелов было предписано увеличить толщину дна кормовой ниши башни, усилить погон и кормовой лист.
Далее танки подверглись испытанию на защищенность от зажигательной смеси. Несмотря на то что меры по улучшению зашиты МТО были признаны в целом удовлетворительными, герметичность башенного погона, люков и смотровых приборов сочтена недостаточной.
В целом танки испытания выдержали, но в существующем виде не могли быть допущены для серийного производства и эксплуатации в РККА, так как в них было обнаружено свыше 80 недоработок.
Особо отмечалось, что дизель-мотор В-2 не выдержал гарантированной наработки в 100 моточасов.
Для успешного завершения испытаний танки А-34 вновь вернулись в Харьков своим ходом.
Тем временем завод готовился к серийному производству Т-34. Выпускались рабочие чертежи, утверждались маршрутные карты техпроцесса, подготавливался мерный инструмент и приспособления. Многое при этом делалось впервые. И это при отсутствии самого необходимого и в условиях острой нехватки времени. В мае-июне были получены первые станки под программу выпуска новых средних танков. 10-20 июня заводу 183 были отгружены три мощных сварочных стенда, два из которых были пущены тут же.
Параллельно с подготовкой к серийному производству шли работы по совершенствованию конструкции Т-34. Уже в июле должны были быть отгружены первые 10 машин опытно-войсковой серии с ликвидацией ряда недостатков.
Например, ввиду вооружения танка 76-мм пушкой, имеющей больший размер казенной части, чем 45-мм орудие, башня танка стала тесной, и это затрудняло не только пользование оружием и наблюдательными приборами, но даже эвакуационным люком. Чтобы улучшить условия обитаемости в башне, требовалось увеличить круг ее обслуживания, но в короткое время сделать это было нельзя. Поэтому для танков программы 1940 г. было решено обойтись паллиативными мерами.
Во-первых, радиостанция из башни уже перекочевала в корпус танка. Во-вторых, следовало заменить стеклянные зеркала в смотровых перископических приборах металлическими. В-третьих, уширить башню в ее наибольшей ширине на 160 мм без изменения ширины и конструкции погона и корпуса.
Далее, ввиду невозможности обеспечения горячей гибки лобовых деталей корпуса и башни в серийном производстве было решено заменить лобовой узел корпуса сборной конструкцией из трех деталей – верхнего и нижнего листов, соединенных посредством носовой балки.
Для обеспечения июльской программы АБТУ и НКСМ шли на все. Выбивались денежные средства и помощь кадрами. На заводе № 183 строился новый мощный конвейер, способный обеспечить сборку танков массой до 35 т, шла реконструкция танкового производства на СТЗ. Совершенствовали свою работу смежники: завод № 264 осваивал изготовление корпусов. Кировский за вод начат серийный выпуск пушек Ф-32, ХТЗ отрабатывал отливку траков из стали Гартфильда, завод «Красный треугольник» осваивал изготовление ошиновки нового типа, завод № 75 ускоренными темпами выдавал на-гора новые дизели.
Однако, несмотря на такое напряжение сил, в срок было предъявлено лишь 4 танка, собранных заводом № 183. СТЗ же изготовил только 11 000 траков для Т-34. Больше никаких узлов завод изготовить в срок не сумел. Танк оказался сильно сложнее, чем то предполагали.
Однако танк Т-34 идеально подходил для вооружения мотомеханизированных соединений РККА, и потому уже в июне было принято постановление СНК СССР № 967-368сс, в котором до конца 1940 г. планировалось изготовить не менее 600 танков Т-34, из которых на долю завода № 183 приходилось 500 машин, на СТЗ – 100.