Броневая защита корпуса также была усилена за счет повсеместного перехода на установку бортовых листов толщиной 25 мм, а подбашенного листа – до 20 мм. Толщина лобовой брони была доведена до 35 мм (верхний лист) и 45 мм (средний лист), которые имели углы наклона к вертикали соответственно 60° и 30°. Броневые листы сварной башни высокой твердости теперь имели толщину 35 мм. Ввиду изменения места установки пулемета конструкция литой маски спаренной установки была изменена.
Однако испытания, проведенные летом 1942 г. показали, что прочность ходовой части танка из-за возросшей массы стала недостаточной. Во время осенних испытаний у опытного образца танка постоянно ломались траки, КПП работала в перенапряженном режиме, и при движении танка в гору при угле наклона свыше 20° отмечались поломки зубьев КПП и бортовых редукторов.
Опытный образец 3-местного танка Т-70. Осень 1942 г.
Для предотвращения этого, во-первых, была упрочнена конструкция рамы двигателя. Из-за возросшей нагрузки она также потребовала упрочнения. Таким образом, были увеличены до 300 мм ширина и до 110-111 мм шаг траков; со 104 до 130 мм возросла ширина опорных катков; с 34 до 36 мм увеличен диаметр всех торсионов подвески. Поскольку шаг трака возрос, их число в цепи было сокращено до 80 шт. (у Т-60 и Т-70 было 90-92 трака). Были усилены поддерживающие катки, стояночные тормоза (увеличена ширина тормозной ленты) и бортовые редукторы.
В таком виде танк Т-70 с двухместной башней к исходу августа был практически готов к выпуску на ГАЗе. Лишь одно пожелание выдвигалось заводскому бюро комиссией – уширение башни еще на 60-85 мм, что, впрочем, можно было сделать и в ходе серийного производства. Казалось бы, танку уготована "зеленая улица", но в этот момент бронетанковое управление выдвинуло новые ТТТ, основанные на опыте боев в 1942 г. в городах.
Согласно новым требованиям, основное вооружение легкого танка, как самого непосредственного спутника пехоты во время боев в населенных пунктах, должно было обеспечивать ведение огня под углом не менее 65° для обстрела верхних этажей зданий. А для реализации этого танку требовалась уже новая башня.
Но так как разработка улучшенного Т-70 шла вместе с ликвидацией отмеченных в ходе эксплуатации недостатков, чтобы не терять наработок и темпа освоения новой машины руководство НКТП приняло решение о внесении всех доделок корпуса и МТО улучшенного трехместного танка в серию, не дожидаясь государственных испытаний танка в целом. Это позволило бы сразу по окончании доводки башни переходить на массовый выпуск трехместного танка без дополнительных временных затрат.
Таким образом, 1 сентября 1942 г. НКТП начал сдачу заказчику новой версии легкого танка, а фактически нового танка, получившего индекс Т-70М. По окончательному варианту он представлял собой корпус и ходовую часть трехместного Т-70, но с нефорсированным двигательным агрегатом и одноместной сварной башней прежней конструкции. Масса танка Т-70М возросла до 9,8-10,1 т, а запас хода по шоссе снизился до 250 км, на всех танках появилось место для установки радиостанции.
Испытания опытного образца Т-70М. Осень 1942 г.
Устройство танка Т-70М
Общая компоновка машины была такой же, как и у танков Т-60 и Т-70. Отделение управления располагалось в передней части корпуса, боевое – в средней; трансмиссионное – в передней части корпуса справа по ходу, моторное – в средней части вдоль правого борта корпуса и бензобак – в корме танка.
Экипаж Т-70М из двух человек занимал носовую часть корпуса (механик-водитель) и башню с пространством под ней (командир). В средней части корпуса вдоль правого борта был установлен танковый двигатель ГАЗ-203. Ведущие колеса и трансмиссия танка располагались в передней части корпуса.
Вооружение танка располагалось в его башне и состояло из 45-мм танковой пушки обр. 1932/38 гг. 20Км и спаренного с ней 7,62-мм пулемета ДТ, который для удобства доступа командира был сдвинут влево. Длина ствола орудия составляла 46 калибров, высота линии огня – 1540 мм. Для удобства работы командира танка орудие было смещено вправо от продольной оси башни. Пулемет монтировался в шаровой установке и в случае необходимости мог быть снят и использоваться вне танка. Углы наводки спаренной установки по вертикали составляли от -6 до +20°.
Для наведения спаренной установки оружия применялись телескопический прицел ТОП (или ТМФП) и резервный механический, пригодный для ведения огня прямой наводкой в пределах до 1000 м. Прицельная дальность стрельбы из танка составляла 3600 м, максимальная – 4800 м. Скорострельность 7-12 выстр./мин.
Спусковой механизм пушки был педальным, причем спук пушки осуществлялся нажатием на правую ножную педаль, а пулемета – на левую. В боекомплект танка Т-70М первоначально входили 70 выстрелов (из них 20 выстрелов находились в магазине) для 45-мм пушки и 945 патронов (15 дисков) к пулемету ДТ. Дополнительно в боевом отделении машины укладывались: один 7,62-мм пистолет-пулемет ППШ с боекомплектом 213 патронов (3 диска) и 10 ручных гранат Ф-1. На машинах первых выпусков боекомплект к пушке состоял из 70 выстрелов. Начальная скорость бронебойного снаряда массой 1,42 кг составляла 760 м/с, осколочного массой 2,13 кг – 335 м/с.