Что касается отличий А-32 от А-20, то комиссия, проводившая испытания, отметила следующее: первый не имеет колесного привода; толщина его бортовой брони 30 мм (вместо 25 мм); вооружен 76-мм пушкой Л-10 вместо 45-мм; имеет массу 19 т. Боеукладка как в носу, так и на бортах А-32 была приспособлена для 76-мм снарядов. Из-за отсутствия привода на колесный ход, а также наличия 5 опорных катков внутренняя часть корпуса А-32 несколько отличалась от внутренней части А-20. По остальным же механизмам А-32 существенных отличий от А-20 не имел.
В ходе испытаний были уточнены ТТХ обоих танков.
В ходе заводских испытаний А-20 прошел 872 км (на гусеницах — 655, на колесах — 217), А-32 — 235 км. На полигонных испытаниях А-20 прошел 3267 км (из них на гусеницах— 2176), А-32 — 2886 км.
Председатель комиссии полковник В.Н.Черняев, не решаясь отдать предпочтение одной из машин, написал в заключении, что оба танка успешно выдержали испытания, после чего вопрос опять повис в воздухе.
23 сентября 1939 года состоялся показ танковой техники руководству Красной Армии, на котором присутствовали К.Е.Ворошилов, А.А.Жданов, А.И.Микоян, Н.А.Вознесенский, Д.Г.Павлов и другие, а также главные конструкторы представляемых танков. Помимо А-20 и А-32, на подмосковный полигон в Кубинке доставили тяжелые танки КВ, СМК и Т-100, а также легкие БТ-7М и Т-26.
А-32 "выступил" весьма эффектно. Легко, даже изящно и в хорошем темпе танк преодолел ров, эскарп, контрэскарп, колейный мост, вброд перешел реку, поднялся по косогору с подъемом больше 30° и в заключение сбил носовой частью бронекорпуса большую сосну, вызвав восхищение зрителей.
По результатам испытаний и показа было высказано мнение, что танк А-32, имевший запас по увеличению массы, целесообразно защитить более мощной 45-мм броней, соответственно повысив прочность отдельных деталей.
Впрочем, в это время в опытном цехе завода № 183 уже велась сборка двух таких танков, получивших заводской индекс А-34. Одновременно в течение октября — ноября 1939 года велись испытания танка А-32, догруженного на 6830 кг. Увеличение массы машины до 24 т было осуществлено за счет размещения на корпусе и башне металлических болванок. В отчете по испытаниям этого танка, подписанном директором завода Ю.Е.Максаревым 18 декабря 1939 года, было отмечено: "Испытания догруженного танка А-32 прошли удовлетворительно".
Завод торопился собрать новые танки к 7 ноября, бросив на это все силы. Однако возникавшие технические трудности, главным образом, с силовыми установками и силовыми передачами, тормозили сборку. Агрегаты и узлы подгоняли тщательно, все резьбовые соединения обрабатывали горячим маслом, а трущиеся поверхности пропитывали очищенным тавотом. Игнорируя протесты военпредов, в коробки передач установили только импортные подшипники. Беспрецедентной отделке подвергали и внешние поверхности корпусов и башен.