Последнее требование убедительно демонстрирует дальновидность Павлова, который уже тогда предвидел, что соревнование между броней и снарядом для боевых машин только начинается, и хотел, чтобы новые советские танки были к нему заранее готовы. Выполнение этого требования в конструкции знаменитой «тридцатьчетверки» обеспечило ей завидное долголетие.
Не забыл Павлов и об усилении вооружения перспективных танков. В январе 1938 года он писал заместителю наркома обороны по вооружению Г. И. Кулику:
Именно в то время, когда у руля советского танкостроения стоял Д. Г. Павлов, были разработаны и приняты на вооружение РККА новые образцы танков, которым вместе со своими ближайшими потомками пришлось вынести на себе всю тяжесть Великой Отечественной войны.
Полумеры по модернизации Т-38 не позволяли радикально решить все его проблемы, поэтому 19 декабря 1939 года на вооружение РККА был принят совершенно новый легкий танк — Т-40, разработанный под руководством Н. А. Астрова в конце 1938 года. Этот танк был плавающим не только по названию. Он имел солидный запас водоизмещения — около 30 % — и волноотражающий щит в носовой части, существенно повысивший его мореходность. Подвеска танка была самой передовой для того времени — индивидуальной торсионной, она позволила значительно улучшить подвижность машины на пересеченной местности. Силовая установка была скомпонована из дешевых и доступных автомобильных агрегатов, что заметно упростило изготовление танка, снизило его цену и улучшило надежность. До начала Великой Отечественной войны завод № 37 успел выпустить 222 таких танка. Очень важно, что удачное шасси Т-40 имело солидный запас прочности, позволивший в дальнейшем построить на его базе гораздо более тяжелые машины, такие, как танки Т-60, Т-70, Т-80 и самоходки СУ-76. Конечно, они утратили былую способность плавать, но она имела куда меньшее практическое значение, чем намного возросшие за ее счет огневая мощь и броневая защита.
В августе 1937 года КБ ХПЗ получило правительственное задание разработать новую модель танка. В то время для этого бюро такая задача являлась непосильной. Это была сравнительно небольшая конструкторская организация, работавшая в глубинке, далеко от ведущих центров советского танкостроения. Главной задачей бюро было конструкторское сопровождением выпуска танков серии БТ. Харьковчанам удавалось постепенное улучшение первоначальной модели Кристи, но с самостоятельным творчеством дело обстояло гораздо хуже. Большинство выполненных ими проектов до серийного производства довести не удавалось, ведь на ХПЗ остро не хватало квалифицированных специалистов. Организатор и первый руководитель танкостроительной конструкторской группы завода И. Н. Алексеенко в 1930 году уехал работать в Ленинград, где были сосредоточены тогда лучшие кадры разработчиков советских танков, но большой известности там не снискал — а ведь в Харькове он был лучшим.
Постоянная проблема нехватки грамотных и опытных инженерных кадров на протяжении всего периода работы бюро усугублялась деятельностью «органов». Его работников время от времени репрессировали, обвиняя их за просчеты и упущения во вредительстве, в то время как причиной ошибок был главным образом банальный недостаток знаний и практического опыта. Печально знаменитая кампания борьбы с «врагами народа» в 1937 году не миновала и ХПЗ. В списки репрессированных попал сам директор завода И. П. Бондаренко, который был расстрелян. Руководителя КБ А. О. Фирсова посадили, а ведь он был там наиболее опытным, образованным и знающим инженером.
АБТУ не питало особых иллюзий на счет реальных возможностей бюро харьковского завода и поэтому приняло практические меры к его укреплению. Туда была направлена большая группа выпускников Военной академии механизации и моторизации (ВАММ) во главе с ее адъюнктом военинженером 3-го ранга А. Я. Диком. Из этой группы и выделенных в его распоряжение лучших конструкторов завода Дик сформировал отдельное конструкторское бюро — ОКБ — и возглавил разработку технического проекта нового танка, получившего обозначение БТ-20. Работа был закончена к середине марта 1938 года с опозданием на полтора месяца. По анонимному доносу Дик был арестован, обвинен в срыве сроков правительственного задания, невыполнении его пунктов и т. п. и приговорен к 20 годам лагерей, а его бюро расформировали.