Масса БТ-2 достигает 11 тонн. Толщина броневых листов колеблется от 6 (днище) до 13 (лоб, борт, корма корпуса и борта башни) мм. Экипаж состоит из двух человек. В кормовой части танка в силовом отделении установлен американский авиационный 12-цилиндровый двигатель "Либерти" (или его российский аналог М-5) мощностью 400 л.с. при 1650 об./мин. Максимальная скорость на гусеницах достигает 52, на колесах - 72 км/ч; запас хода составляет соответственно 120 и 200 км. Танк имеет четыре опорных катка большого диаметра на борт, задний из которых на колесном ходу был ведущим, а передний - управляемым. Переход с гусениц на колеса у хорошо подготовленного экипажа занимает от 30 минут до 1 часа. В 1932 - 1933 годах было изготовлено 620 танков БТ-2.
Во второй половине 1933 года в танковом цехе Харьковского паровозостроительного завода имени Коминтерна (ХПЗ) БТ-2 сменил новый вариант - БТ-5. Это, по существу, тот же БТ-2, но с совершенно новой башней, в которой установили 45-мм танковую пушку образца 1932 года и спаренный с нею пулемет ДТ. Башня стала двухместной, а экипаж увеличился до трех человек. Конструкция корпуса, силовой установки, трансмиссии и ходовой части существенных изменений не претерпели. Масса БТ-5 возросла незначительно - до 11,5 т. Боекомплект 45-мм пушки состоит из 115 выстрелов при отсутствии на танке радиостанции и 72 выстрелов при ее наличии. Боекомплект пулемета ДТ составляет 2709 патронов. Радиостанция 71-ТК-1 имеет поручневую антенну. В течение 1933 - 1934 годов на заводе построено 1884 танка БТ-5.
Одновременно с работой над конструкторской документацией БТ-5, проводимой под руководством начальника КБ А.О. Фирсова, завод уже в январе 1933 года получил задание на разработку нового танка, в котором предполагалось устранить недостатки предшественников. Тактико-технические условия на новую машину предусматривали установку на нем двигателя М-17 - более надежного, чем применявшийся ранее М-5; полностью сварной корпус с улучшенной обзорностью для механика-водителя; увеличенная емкость топливных баков и, наконец, новая башня с 76-мм пушкой. Таким образом, планировалось создать "ударный колесно-гусеничный танк дальнего действия". Разработку его вела группа конструкторов в составе Бондаренко, Дорошенко, Курасова, Веселовского, Таршинова и Морозова. В начале 1934 года чертежи были сданы в производство. Тогда же новый танк получил индекс БТ-7. Первую машину изготовили к 1 мая 1934 года, вторую - к 7 ноября.
Характерными особенностями первых опытных образцов БТ-7 стало наличие курсового пулемета справа от механика-водителя и башни оригинальной конструкции в форме эллипса со скошенной крышей. Причем в проекте предусматривалась возможность установки в ней без изменений любой из существовавших тогда танковых пушек: 76-мм - КТ-28 или ПС-3 и 45-мм образца 1932 года. В нише башни размещалась вращающаяся боеукладка барабанного типа на 18 шт. 76-мм снарядов или радиостанция. Танки прошли обширную программу испытаний летом и осенью 1934 года. В итоге для машины с экипажем из трех человек курсовой пулемет был признан ненужным, а башню забраковали из-за раздельной установки пушки и пулемета.
По этой причине в начале 1935 года в серийное производство пошел танк с несколько упрощенным бронекорпусом и уже отработанной в производстве башней от танка БТ-5. Однако от идеи колесно-гусеничной машины с 76-мм пушкой не отказались и Автобронетанковое управление (АБТУ) поручило заводу разработать проект установки на БТ-7 башни от танка Т-26-4.
Корпус серийного БТ-7 выпуска 1935 года собирается из броневых и стальных листов и имеет жесткую коробчатую конструкцию с двойными бортовыми стенками, продолговатой суженной закругленной носовой частью и трапециевидной кормой. Все неразъемные соединения корпуса выполняются преимущественно сварными и, в меньшей степени, - клепаными. Наружные бортовые стенки - броневые, съемные. Внутренние стенки представляли собой 4-мм стальные листы. Корпус танка подвешивается на восьми пружинных рессорах (свечах): шести вертикальных и двух горизонтальных. Вертикальные рессоры располагают между бортовыми листами и внутренней стенкой корпуса. Горизонтальные - внутри корпуса в боевом отделении танка. Ходовая часть состоит из восьми опорных, двух направляющих и двух ведущих колес. При движении на колесном ходу, ведущей становилась задняя пара опорных катков, а управляемыми - передняя. На гусеничном ходу руль снимается и укладывался в отделении управления.
В башне цилиндрической формы с развитой кормовой нишей размещается 45-мм танковая пушка, спаренный с нею пулемет ДТ. На части танков установлены радиостанции 71-ТК с поручневой антенной. Экипаж состоит из трех человек: командир, он же наводчик, заряжающий и механик-водитель. Масса машины достигает 13 тонн. БТ-7 развивает максимальную скорость по шоссе на гусеницах 53, на колесах - 73 км/ч. Запас хода на гусеничном ходу достигает 375, на колесном - 500 км. Толщина брони танка составляет: щиток механика-водителя - 20, башня - 15, лоб, борт и корма корпуса - 13, крыша - 10 и днище - 6 мм.
С 1937 года начался выпуск БТ-7 с конической башней. Вооружение танка осталось прежним, но боезапас был увеличен на 44 снаряда. На всех линейных танках устанавливается пулемет ДТ в кормовой нише. Для ведения стрельбы из пушки и спаренного пулемета ночью танк оборудовали двумя специальными фарами прожекторного типа, размещенными на маске пушки. Впоследствии такие фары ставили и на танки более ранних выпусков.
Четырехскоростная коробка передач заменена на трехскоростную. Внесены изменения в трансмиссию, усилены пружины балансирных подвесок ведущих колес колесного хода; расширены резиновые бандажи ленивца и ведущих колес гусеничного хода. На последних образцах в 1938 году резиновые бандажи были ликвидированы. Тогда же крупнозвенчатую гусеницу начали заменять на мелкозвенчатую.
Параллельно с основной модификацией с 1936 по 1938 год было выпущено 154 артиллерийских танка БТ-7А с башней увеличенного размера и 76-мм пушкой КТ-26, боекомплект которой состоял из 50 выстрелов (на танке с рацией - 40). В опытном порядке на БТ-7А устанавливались 76-мм пушки Л-10 и Ф-32.
В 1938 году на ХПЗ построили четыре опытных танка БТ-8 с дизелем В-2. После сравнительных испытаний БТ-7 и БТ-8 в 1940 году начали производство дизельных танков. Для обеспечения программы производства двигателей В-2, которые ставили и на тяжелые артиллерийские тягачи "Ворошиловец", двигательное производство ХПЗ выделено в самостоятельный завод №75.
С декабря 1939 года начался выпуск танка БТ-7М (заводской индекс А-7М или А-8), внешне почти неотличимый от БТ-7. Жесткость корпуса повысили за счет установки раскосов, в днище появился люк-лаз, уменьшились размеры колпака воздушного фильтра. Большая экономичность дизеля позволила сократить запас топлива и отказаться от дополнительных баков на надгусеничных полках.
На базе танков БТ разных модификаций проектировались и строились опытные и экспериментальные танки. В 1935 - 1937 годах на заводе №48 в Харькове по проекту изобретателя-самоучки командира взвода 4-го танкового полка Украинского военного округа Н.Ф. Цыганова на базе БТ-5 и БТ-7 были построены колесно-гусеничные танки типа БТ-ИС. Главным и отличием от серийных БТ являлетя привод колесного хода на три пары опорных катков. Машины довольно успешно прошли испытания, но серийно не строились. По проекту того же Цыганова был построен танк БТ-СВ-2 "Черепаха" с новой формой бронекорпуса и башни. В опытном порядке создавались командирский КБТ-7 с неподвижной рубкой вместо башни; огнеметный ОТ-7; химический ХБТ-7, предназначенные для огнеметания, заражения местности отравляющими веществами, дегазации и постановки дымовой завесы; мостоукладчик СБТ; радиоуправляемые танки (по заводской терминологии - телетанки) ТТБТ-7 и ТУБТ. Кроме того, испытывались различные приспособления для повышения проходимости - болотоходные гусеницы, деревянные фашины и т.д.