С этих машин и началось массовое советское танкостроение. На основе танкетки «Карден-Ллойд» с использованием автомобильных агрегатов начался выпуск танкетки Т-27, чей легкий вес (2,7 т) позволял использовать ее как авиадесантную (с самолетов ТБ-3). «Виккерс-6 тонн» превратился в двухбашенный Т-26 (1600 машин), а танк Кристи получил новую башню с 37-мм пушкой и название БТ-2, но на первых выпусках в башне все еще ставилась спарка пулеметов. Все эти машины пошли в производство в 1931 году. В следующем году часть Т-26 получила 37-мм пушку в правую башню. В 1933 году появились однобашенный Т-26 и колесно-гусеничный БТ-5 с 45-мм пушками, а на смену танкетке Т-27 (3328 машин) пришел малый плавающий танк Т-37 А (выпущено 2627), в 1936 году замененный танком Т-38 (1375 машин). В 1933 году был создан первый массовый средний танк Т-28. Он имел вес 25 тонн, броню 30 мм и три башни — две пулеметных и пушечную с 76-мм короткоствольным орудием КТ (до 1940 года выпущено около 600 машин). И наконец, в том же году появился монстр — тяжелый Т-35, из всех многобашенных танков мира в наибольшей степени воплотивший мечту о «сухопутном линкоре». У него было пять башен — одна от Т-28, две от Т-26 и две пулеметные, но всего лишь 30-мм броня сводила на нет огневую мощь 50-тонного громоздкого мастодонта. Всего до 1939 года было выпущено около 60 таких машин (на последних броня усилилась до 50 мм), в 1941 году они показали себя совершенно бесполезными.
Параллельно с ускоренным строительством бронетанковой техники развивалась и теория ее применения. В 1932 году на базе уже упомянутой механизированной бригады был сформирован первый механизированный корпус, по штату имевший 500 танков, 215 бронемашин, 60 орудий и 200 автомобилей. Тогда же было принято временное наставление механизированных войск РККА, которым закреплялось их назначение — глубокая маневренная операция по прорыву обороны противника с целью развития тактического успеха в оперативный. К 1936 году Красная Армия имела 4 механизированных корпуса, 6 отдельных механизированных бригад и 15 механизированных полков в кавалерийских дивизиях. На Киевских маневрах 1935 и Белорусских 1936 года значение маневренных танковых частей в современной войне было на практике продемонстрировано ошарашенным иностранным представителям.
Впрочем, на всем протяжении 30-х годов в СССР предпочитали выпускать в основном легкие и плавающие танки, постепенно модернизируя их от серии к серии. Т-26 должен был выполнять функции танка поддержки пехоты, а мощный и скоростной БТ с большим запасом хода — использоваться как крейсерский, то есть для глубоких танковых операций. Досужие байки об «автострадном танке», якобы пригодном только для использования на хороших дорогах Европы, относятся к области не слишком научной фантастики: для движения по шоссе вполне можно применять и куда более дешевые бронеавтомобили, что с успехом делали немцы во времена «блицкрига». Колесный же ход колесно-гусеничных машин никогда не предназначался для использования в бою — за счет него увеличивалась дальность хода и уменьшался износ гусениц при передвижении вне боя. Именно поэтому с появлением более долговечных гусениц колесно-гусеничные танки исчезли. Кроме того, спроектированная Кристи ходовая часть оказалась просто очень удачной, сочетая в себе высокую скорость, маневренность и проходимость — недаром результатом развития линии БТ явился знаменитый танк Т-34.
На ряде Т-26 и БТ вместо 45-мм пушки устанавливалась 76-мм короткоствольная пушка КТ. В 1936 году была предпринята попытка поставить на Т-26 76-мм зенитную пушку ЗК — лицензионное воспроизведение немецкой. Было выпущено 14 экземпляров этой машины, ставшей первой в мире ЗСУ. Однако база оказалась слишком легкой для 76-мм зенитки, а 37-мм автомат Шпитального, которым предполагалось перевооружить большинство машин серии, так и не был запущен в производство. В 1935 году появился четырнадцатитонный БТ-7 с усиленным до 22 мм бронированием и увеличенной до 350 км запасом хода (на колесах — 500 км) — он стал самой массовой модификацией БТ (4600 машин). В 1937 году Т-26 получил новую коническую башню и еще два пулемета (один зенитный) — вес вырос с 9,4 до 10,3 тонн. И наконец, в 1939 году был выпущен БТ-7М с дизельным двигателем В-2, сразу давшим прирост в дальности хода, а главное — сделавшим машину гораздо менее пожароопасной. Кроме того, дизельное топливо стоит много дешевле бензина. А вот попытки создать плавающий пушечный танк успехом не увенчались — опытные машины ПТ-1 и ПТ-А оказались не слишком удачными, поэтому линия Т-37 завершилась в 1940 году танком Т-40 с двумя пулеметами (один крупнокалиберный). Всего было построено 668 Т-40, из которых последние 181 машин были вооружены 20-мм автоматической пушкой ТНШ, но зато уже не могли плавать (Т-4ОС -«сухопутный»).