Уже в 1940 году была начата разработка тяжелого транспортного трактора на шасси Т-34. Два опытных образца этой машины, получившей название «Объект 42», были построены в сентябре – ноябре 1942 года, но в серийное производство он не пошел. Уже после войны были разработаны и приняты на вооружение три вида тягачей, а также самоходный кран СПК-5 на базе Т-34.

Кроме этого, в годы войны в роли танковых тягачей использовались линейные Т-34 с вышедшим из строя вооружением, с которых снимались башни, а башенный погон заваривался броневым листом, в котором оборудовался входной люк [68] .

В ноябре 1942 года на шасси Т-34 была изготовлена небольшая партия мостоукладчиков («танков-мостов») ТМ-34. На них устанавливался ферменный металлический мост, закрепленный над машиной, башня танка при этом, в зависимости от варианта, могла сниматься или оставляться, но иметь ограниченные углы наведения. Такие танки предназначались для преодоления линейными танками рвов, оврагов и тому подобных препятствий; ТМ-34 при этом заезжал в ров, а по его мосту проезжали остальные танки. Такая конструкция имела ряд недостатков, вследствие чего в массовое производство не поступила. Выпущенные ТМ-34, тем не менее, использовались на Ленинградском фронте в 1942–1943 годах.

В 1943 году также была предпринята попытка создания на базе Т-34 мостоукладчика традиционной конструкции, подобного ИТ-28, с мостом, раскладывавшимся по схеме «ножницы», однако в годы войны этот проект так и не был реализован [69] .

До осени 1941 года отправляемые на фронт с заводов Т-34 составляли относительно небольшой процент среди советских танков и не доставляли немцам особенно серьезных проблем. Однако поскольку количество танков старых типов быстро сокращалось, доля Т-34 в составе советских танковых сил постепенно росла – так, к 16 октября 1941 года на Московском направлении из имевшихся 582 танков почти 42 % (244 танка) составляли Т-34. Внезапное появление новых машин на фронте произвело большой эффект на немецких танкистов, ведь немецкие танки были почти бессильны против Т-34 и KB [70] :

«…пока в начале октября 1941 года восточнее Орла перед немецкой 4-й танковой дивизией не появились русские танки Т-34 и не показали нашим привыкшим к победам танкистам свое превосходство в вооружении, броне и маневренности. Танк Т-34 произвел сенсацию. Этот 26-тонный русский танк был вооружен 76,2-мм пушкой (калибр 41.5), снаряды которой пробивали броню немецких танков с 1,5–2 тыс. м, тогда как немецкие танки могли поражать русские с расстояния не более 500 м, да и то лишь в том случае, если снаряды попадали в бортовую и кормовую части танка Т-34».

С осени 1941 года Т-34 начали составлять для немецких войск серьезную проблему, особенно показательны в этом отношении действия 4-й танковой бригады М. Е. Катукова против частей 4-й танковой дивизии вермахта под Мценском в октябре 1941 года [71] . Если еще в начале октября 1941 года Г. Гудериан в письме руководству танковых войск утверждал [72] :

«…советский танк Т-34 является типичным примером отсталой большевистской технологии. Этот танк не может сравниться с лучшими образцами наших танков, изготовленных верными сынами рейха и неоднократно доказывавшими свое преимущество…»

Но к концу того же месяца под впечатлением действий бригады Катукова его мнение о возможностях Т-34 существенно изменилось:

«Я составил доклад о данной ситуации, которая является для нас новой, и направил его в группу армий. Я в понятных терминах охарактеризовал явное преимущество Т-34 перед нашим Pz.IV и привел соответствующие заключения, которые должны были повлиять на наше будущее танкостроение…»

После битвы за Москву, Т-34 становится основным танком РККА, с 1942 года их выпускается больше, чем всех остальных танков, вместе взятых. В 1942 году Т-34 принимают самое активное участие в боях по всей линии фронта, за исключением Ленинградского фронта и Кольского полуострова. Особенно значительной была роль этих танков в Сталинградской битве, что связано с близостью к району боевых действий Сталинградского тракторного завода, из цехов которого танки выходили прямо на фронт.

1943 год стал годом наиболее массового производства и использования танков Т-34 с 76-мм пушкой. Крупнейшим сражением этого периода стала Курская битва, в ходе которой советским танковым частям, основу которых составляли Т-34, совместно с другими родами войск удалось остановить немецкое наступление, понеся при этом крупные потери. Модернизированные немецкие танки и штурмовые орудия, имевшие усиленную до 70–80 мм лобовую броню, стали малоуязвимы для пушки Т-34, при этом их артиллерийское вооружение позволяло уверенно поражать советские танки. Появление мощно вооруженных и хорошо бронированных тяжелых танков «Тигр» и «Пантера» дополняло эту довольно безрадостную картину. Настоятельно встал вопрос об усилении вооружения и бронирования танка, что привело к созданию модификации Т-34–85.

В 1944 году Т-34 с 76-мм пушкой продолжал оставаться основным советским танком, но с середины года танк стал постепенно вытесняться Т-34–85. В составе советских танковых частей Т-34 приняли участие в крупных наступательных операциях, закончившихся разгромом большого количества немецких частей и освобождением значительных территорий. Несмотря на отставание перед немецкими танками в вооружении и бронировании, Т-34 действовали вполне успешно – советское военное руководство, создав значительный численный перевес и захватив стратегическую инициативу, могло выбирать направления ударов и, взломав оборону противника, вводить танковые части в прорыв, проводя масштабные операции на окружение. Немецкие танковые части в лучшем случае успевали парировать намечавшийся кризис, в худшем – были вынуждены быстро отступать из намечавшихся «котлов», бросая неисправную либо просто оставшуюся без горючего технику. Советское военное руководство стремилось по возможности избегать танковых сражений, предоставляя борьбу с немецкими танками противотанковой артиллерии и авиации.