После выхода в свет постановления Совета Министров СССР №880-524 в НТК ГБТУ составили тактико-техническое задание (ТТЗ) на разработку комплексного технического проекта боевого отделения для нового среднего танка, которое в мае 1955 г. отправили в Технические управления Министерства транспортного машиностроения и Министерства оборонной промышленности, а его копии — главным конструкторам заводов № 183 и № 75.
В данном ТТЗ оговаривались требования к размещению в боевом отделении основного, дополнительного и вспомогательного оружия танка с боекомплектом (боекомплект пушки был увеличен до 50 выстрелов), членов экипажа, приборов наблюдения и стрельбы, средств связи и сигнализации. Предусматривалась возможность обеспечения в боевом отделении избыточного давления 147 Па (0,0015 кгс/см^2), очистки поступающего воздуха от пыли (степень очистки — не менее 99 % при запыленности окружающего воздуха 2,5 мг/м^3), а также наличия специальных устройств по созданию нормальных температурных условий для работы экипажа в различное время года (зимой — обогрев, летом — вентиляция).
Кроме того, для командирского варианта машины предполагалась установка в боевом отделении дополнительной радиостанции Р-112, малогабаритного зарядного агрегата мощностью 1,5–2 кВт и навигационной аппаратуры. При отработке данного варианта требовалось сохранение возможно большей части боекомплекта.
В полном объеме ТТЗ на комплексный технический проект боевого отделения ни одно КБ не выполнило. Свой проект боевого отделения КБ завода № 183 представило в сентябре 1955 г. В целом проект получил одобрение, но был возвращен для небольших переделок. Одновременно с выполнением проекта боевого отделения КБ завода № 183 направило в производство чертежи для изготовления экспериментальных узлов и продолжило разработку технического проекта машины. Был изготовлен макет танка в натуральную величину и выполнена проверка узлов подвески, воздухоочистителя и системы противодавления в боевом отделении машины.
К этому времени на завод поступили детали профильного броневого проката, и после окончания подготовки стенда в середине октября предполагалось начать сварку бронекорпусов. Одна из башен для заводских образцов танка уже была готова, а изготовление второй заканчивалось на заводе № 200. Однако вооружение поступило на завод № 183 только для одной машины. По уточненному графику Министерства транспортного машиностроения два танка для заводских испытаний должны были собрать в декабре 1956 г. Однако в указанный срок завод уложиться не смог.
КБ харьковского завода № 75 направило свой проект боевого отделения на рассмотрение с небольшим опозданием — в ноябре 1955 г. Комплексные технические проекты обоих заводов в окончательном варианте рассматривались на совещании в НТК ГБТУ 22 и 24 ноября 1955 г. в присутствии представителей ГБТУ, ГАУ, заводов № 75 и № 183 Министерства транспортного машиностроения и заводов № 9, № 393, ЦНИИ-173 Министерства оборонной промышленности. В результате проект КБ завода № 183 вновь подвергся некоторой доработке. Тем не менее к концу года НТК ГБТУ утвердил оба проекта.
Одна из причин возврата проекта завода № 183 была вызвана необходимостью переделки конструкции башни под установку нового стереоскопического прицела-дальномера, задание на разработку которого утвердили в Харькове в сентябре 1955 г. (в 1956 г. конструкция дальномера вновь претерпела изменения. — Прим авт.). Поэтому техническим проектом предусматривалось два варианта башни. По первому варианту предполагалась установка прицела Т2С (в процессе работы завод № 393 отказался от его установки в башне танка), по второму-телескопического прицела типа ТШ2А. Позднее изменениям подверглась и аппаратура стабилизации основного оружия (предусматривалась установка как стабилизатора «Молния», так и стабилизатора «Вьюга»),
Кроме того, при рассмотрении технического проекта танка «Объект 430» в декабре того же года впервые было высказано предложение ввести частично сгорающую гильзу — для облегчения ее выброса после выстрела.
В процессе работы над техническими проектами боевого отделения и машины в целом новый средний танк завода № 183 получил закрытое наименование Т-64, которое перешло к нему от предыдущего проекта, разрабатывавшегося еще при А.А. Морозове. В открытой переписке машина проходила как «Объект 140», и именно это обозначение окончательно закрепилось за тагильской машиной.