С 1937 года начался выпуск БТ-7 с конической башней. На части машин устанавливался зенитный пулемёт. На линейных танках имелся пулемёт в кормовой нише. Четырёхскоростная коробка передач была сменена на трёхскоростную. Толщина лобовой брони возросла до 22 мм, боевая масса – до 13,8 тонны. На базе БТ-7 пытались создать мостоукладчик, бронетранспортёр, ракетный, телеуправляемый, химический и огнемётный танки, минный заградитель и минный тральщик, самоходную артиллерийскую установку, однако до серийного производства ничего довести не удалось. Особой оригинальностью отличался проект летающего танка-трансформера ЛT-1 с выдвижными крыльями, хвостовым оперением и складывающимся винтом. Автор идеи инженер М. Смалько обещал, что это чудо-оружие будет порхать со скоростью 200 км/ч на дальность 800 км.
Не была забыта и идея «ударного колёсно-гусеничного танка дальнего действия»: на корпус БТ установили модернизированную башню Т-26-4 с «трёхдюймовкой» КТ-28, получив артиллерийский
БТ-7А. С 1936 по 1938 год их выпустили 154 экземпляра.Ввиду того что на колёсном ходу танки БТ имели привод лишь на одну пару колёс, без гусениц их можно было использовать только на дорогах с твёрдым покрытием. На просёлке ведущие колёса врезались в грунт и буксовали.
Летом 1934 года к командующему войсками Киевского военного округа И. Э. Якиру с предложениями по улучшению конструкции танка БТ обратилась группа рационализаторов 4-го танкового полка под руководством командира взвода Н. Ф. Цыганова. Он предлагал, во-первых, синхронизировать работу гусеничного и колёсного движителей; во-вторых, сделать ведущими не одну, а три пары катков, для подвода мощности к которым внутри танка были продолжены карданные валы, от которых мощность уже передавалась через конические шестерни по вертикальным валам непосредственно к колёсам.
Работая в течение четырёх месяцев по 16 – 18 часов в сутки, энтузиасты к апрелю 1935 года изготовили чертежи и модель танка с новым движителем. Поскольку сам Цыганов инженерного образования не имел, за него расчёты проводили молодые конструкторы В. Г. Матюхин и Л. A. Бессонов. По личному указанию Ворошилова для изготовления машины, обозначенной индексом БТ-ИС (Иосиф Сталин – естественно), были выделены необходимые средства, место на харьковском танкоремонтном заводе № 48 и экземпляр танка БТ-2. Постройка опытного образца велась ударными темпами, и уже в июне он был готов к испытаниям. Машина, доработанная по предложениям Цыганова, показала хорошую проходимость не только на просёлочной дороге, но даже на пашне. Причём танк сохранял подвижность и манёвренность при потере одной гусеничной цепи и до двух опорных катков с одного борта. В результате Ворошилов и Орджоникидзе подписали совместный приказ о совершенствовании колёсно-гусеничного движителя и изготовлении 10 машин пробной серии на базе танка БТ-5.
Несмотря на выявленные недостатки – слабость шестерён синхронизаторов, перегрузку ошиновки задних катков, срыв резьбы штоков вертикальных свечей и плохой доступ к дополнительным приводам, – армейская комиссия рекомендовала принять танк БТ-5-ИС на вооружение. Начальник АБТУ РККА Г. Г. Бокис отдал распоряжение: изготовить в 1937 году на ХПЗ установочную партию танков БТ-7-ИС, а заводу № 48 с января 1938 года приступить к переоборудованию по методу Цыганова 300 машин БТ-5.
Однако до конца 1937 года была изготовлена только одна машина «системы ИС».
В СКБ-2 Кировского завода (бывший «Красный путиловец») серьёзным доработкам подвергся серийный танк Т-28. Был проведён комплекс мер по совершенствованию конструкции трансмиссии, повышена надёжность ходовой части. «Скоростной вариант» марки Т-28А на испытаниях продемонстрировал скорость около 60 км/ч.
Для «тридцать пятого», словно для заправского корабля, создали танковую систему ПУС (приборов управления стрельбой) для централизованной выдачи целеуказания и наводки орудий. С этой системой, непрерывно её совершенствуя и периодически испытывая в идеальных полигонных условиях, носились шесть лет, чтобы прийти к печальному выводу: «Прибор ПУАТ-35 является опытным и негодным для войсковой эксплуатации… К числу недостатков прибора следует отнести большие габариты, вес и малую надёжность работы… Серийная переделка танков Т-35 под установку ПУАТ не представляется целесообразной из-за малого их количества, высокой стоимости самого прибора и его сомнительной боевой ценности в условиях современной манёвренной войны».
К началу 1936 года практически всем танкостроителям стало ясно, что в связи с насущной необходимостью усиления бронирования боевых машин концепция перевода танков на колёсно-гусеничных ход себя не оправдывает. Ходовая часть могла вынести что-нибудь одно – либо мощную броню и усиленное вооружение, либо дополнительный колёсный движитель. Советских военачальников по-прежнему очаровывали скоростные качества «бэтушек». А в Европе появилось новое поколение чисто гусеничных танков.
Качественно новые машины всех типов и весовых категорий в 1935 – 1936 годах приняла на вооружение французская армия.