Танки прошли обширную программу испытаний с июня по декабрь 1934 года, но АБТУ их забраковало главным образом из-за конструкции башни под 76-мм пушку. От нее заказчик отказался в пользу башни Т-26-4, более отработанной и уже запущенной в производство. Башню же с 45-мм пушкой забраковали по причине раздельной установки пушки и пулемета, что справедливо было признано шагом назад. Кроме того, для машины с экипажем из трех человек курсовой пулемет посчитали ненужным.
Так, в начале 1935 года начался выпуск танка с несколько упрощенным бронекорпусом и серийной башней от БТ-5. Годовой производственный план — 500 машин — выполнили полностью, но с огромным трудом — из-за несвоевременных поставок брони Мариупольским металлургическим заводом имени Ильича и двигателей М-17 заводом № 26 (г.Рыбинск). Каждая машина БТ-7 обходилась государству в 98 тыс. руб.
В соответствии с решением АБТУ в 1936 году были выпущены первые пять артиллерийских танков БТ-7А с башней Т-26-4, вооруженные 76-мм пушкой КТ-26. В 1937-м за ними последовали еще 149 таких машин. В опытном порядке на БТ-7А устанавливались 76-мм пушки Л-10 (1937 г.) и Ф-32 (1939 г.).
8 1936 году по указанию К.Е.Ворошилова на Научно-испытательном оружейном полигоне в танк БТ-7 вместо штатной 45-мм пушки установили крупнокалиберный 12,7-мм пулемет ДК, спаренный с двумя ДТ. При этом боекомплект составлял: ДК — 1750, а ДТ 2073 патрона. По результатам испытаний, проведенных в марте 1937-го, предполагалось изготовить 50 танков с пулеметами ДК, но из-за отсутствия последних эти планы не осуществились.
Прототип БТ-7.
Танк на стрельбище. 1936 год.
Годом раньше в Академии механизации и моторизации РККА имени И.В.Сталина разработали еще один интересный, но так и не реализованный проект универсальной установки 45-мм зенитной пушки в башнях танков Т-26 и БТ-7.
Во второй половине 1937 года началось серийное производство танка БТ-7 с конической башней, трехскоростной коробкой передач и усиленной подвеской. Вооружение стало более мощным за счет размещения в нише башни пулемета ДТ, впрочем, на машинах более позднего выпуска от него отказались. Кроме того, часть танков оснащалась зенитно-пулеметной установкой и радиостанцией 71-ТК-1 с поручневой, а затем и со штыревой антенной. Для ведения стрельбы ночью из пушки и спаренного пулемета танк оборудовали двумя специальными фарами прожекторного типа. Впоследствии такие фары появились и на машинах более ранних выпусков.
В 1938-м ликвидировали резиновые бандажи на ведущих колесах гусеничного хода. Тогда же крупнозвенчатую гусеницу начали заменять на мелкозвенчатую. Всего с крупнозвенчатой гусеницей изготовили 2620 БТ-7. В 1939 году на части из них гусеницы заменили на мелкозвенчатые.
В ходе модернизации толщина лобовой брони корпуса достигла 22 мм. Боевая масса возросла до 13 925 кг.
Несмотря на возросшую более чем в два раза емкость бензобаков, большой удельный расход топлива (до 1,5 кг на 1 км при движении на колесах!) не позволял существенно увеличить запас хода. В связи с этим опытные работы по установке дизеля на танк БТ не прекращались. Еще в 1936 году "Планом опытных работ ХПЗ" предполагалось изготовить два образца танка RT-8 с дизелем БД-2. Но из-за задержки с выполнением чертежей эти машины были построены только в 1937 году, а еще две — в 1938-м.
В заводской и межведомственной переписке в период проведения опытных работ дизель БД-2 стал называться "Заказ В". При освоении серийного производства двигатель уже именовали как "Заказ В-2". С середины 1937 года за ним закрепили индекс В-2.
Следует отметить, что в том же году были введены литерные обозначения военных изделий завода № 183 — танки получили обозначения в соответствии с армейскими: БТ-2 — А-2, БТ-5 — А-5, БТ-7 - А-7, БТ-8 - А-8.
В создании двигателя В-2 большую помощь ХПЗ оказал Центральный институт авиационного моторостроения — ЦИАМ. Так, в начале 1937 года на ХПЗ из ЦИАМ были командированы ведущий конструктор отдела нефтяных двигателей Т.П.Чулзхин и главный технолог по двигателю АН-1 М.Поддубный. Определенный вклад в создание и освоение В-2 внесли также сотрудники Военной академии механизации и моторизации имени И.В.Сталина во главе с начальником кафедры двигателей профессором Ю.А.Степановым.
8 37-м на ХПЗ начались массовые аресты. В марте был арестован начальник танкового КБ А.О.Фирсов, в конце года — начальник дизельного отдела К.Ф.Челпан, в мае 1938 года — директор завода И.Бондаренко. Новым директором ХПЗ назначили Ю.Е.Максарева. Начальником танкового КБ стал М.14.Кошкин, начальником дизельного отдела Т.П.Чупахин, а его помощником по опытно-конструкторской работе И.Л.Трашутин. Вскоре последовали аресты "американского шпиона" Трашутина (в 1933 году он защитил в Массачусетском технологическом институте магистерскую диссертацию на тему "Оптимизация конструирования основных деталей дизельного двигателя") и Ю.А.Степанова. Однако в 1939 году после устранения Ежова они были освобождены.