С марта 1944 года на танк Т-34-85 устанавливалась 85-мм пушка С-53 (а затем ЗИС-С-53) обр. 1944 года с длиной ствола 54,6 калибра. Масса качающейся части пушки без бронировки 1150 кг. Предельная длина отката 330 мм. Вертикальная наводка от — 5° до +22°. Затвор пушки — вертикально-клиновой с полуавтоматикой копирного типа. Спусковой механизм пушки состоял из электрического и механического (ручного) спусков. Рычаг электроспуска располагался на рукоятке маховика подъемного механизма, а рычаг ручного спуска — на левом щите ограждения пушки.
Танк вооружался двумя 7,62-мм пулеметами ДТ, один из них был спарен с пушкой, другой смонтирован в шаровой установке в лобовом листе корпуса.
Для ведения стрельбы из пушки Л-11 применялись телескопический прицел ТОД-6 и перископический панорамный прицел ПТ-6; для стрельбы из пушки Ф-34 — телескопический прицел ТОД-7 и перископический панорамный прицел ПТ-7, впоследствии замененные на телескопический прицел ТМФД-7 и перископический панорамный прицел ПТ-4-7. На части танков помимо штатного перископического прицела устанавливалась командирская панорама ПТ-К.
Для ведения огня с закрытых позиций с 1943 года пушка Ф-34 выпускалась с боковым уровнем, укрепленным на люльке.
Для стрельбы прямой наводкой из пушки Д-5Т использовались телескопический прицел ТШ-15 и перископический ПТК-5, из пушек С-53 и ЗИС-С-53 — телескопический прицел ТШ-16. Для стрельбы с закрытых позиций — боковой уровень и башенный угломер.
Для стрельбы из пушек Л-11 и Ф-34 применялись унитарные патроны от дивизионных пушек обр. 1902/30 г. и обр.1939 г. и от полковой пушки обр. 1927 г.;
— с осколочно-фугасной дальнобойной гранатой (стальной ОФ-350 и сталистого чугуна ОФ-350А) и взрывателем КТМ-1;
Качающаяся часть пушки Ф-34 с телескопическим прицелом:
1 — чашечка; 2 — прицеп; 3 — державки телескопа; 4 — линейка указателя отката; 5 — лобовой упор; 6 — наглазник; 7 — маховичок боковых поправок; 8 — маховичок углов прицеливания; 9 — рычаг спуска; 10 — сектор подъемного механизма; 11 —ручка маховичка
Танки Т-34 и Т-34-85 перед парадом в Ленинграде, 1945 год. На переднем плане башня танка 1944 года выпуска с двухстворчатой крышкой люка командирской башенки, приборами наблюдения МК-4 без броневых крышек и пушкой С-53. Вторая машина в этом ряду — выпуска 1945 года
— с фугасной гранатой старого русского образца (Ф-354) и взрывателями КТ-3, КТМ-3 или ЗГТ;
— с бронебойно-трассирующим снарядом (БР-350А, БР-350Б, Р-350СП) и взрывателем МД-5;
— с бронепрожигающим снарядом (БП-353А) и взрывателем БМ;
— с пулевой шрапнелью (111-354 и Ш-354Т) и шрапнелью Гартца (Ш-354Г), с трубками — 22-секундной или Т-6;
— со стержневой шрапнелью (Ш-361) и трубкой Т-ЗУГ;
— с картечью (Ш-350).
В октябре 1943 года был принят на вооружение и стал включаться в боекомплект танка Т-34 унитарный патрон с подкалиберным бронебойно-трассирующим снарядом (БР-354П).
В танках 1940—1942 года выпуска боекомплект состоял из 77 выстрелов, которые укладывались на полу боевого отделения и на его стенках. На полу танка устанавливались 20 высоких (на 3 выстрела) и 4 низких (на 2 выстрела) чемодана — всего 68 снарядов. На стенках боевого отделения размещались 9 выстрелов: на правой стороне — 3, в общей горизонтальной укладке, и на левой — 6, в двух горизонтальных укладках по 3 выстрела.
В танках 1942—1944 года выпуска с "улучшенной" башней боекомплект состоял из 100 выстрелов (бронебойных — 21, осколочно-фугасных — 75, подкалиберных —4). Для укладки выстрелов на полу боевого отделения было оборудовано 8 ящиков на 86 выстрелов. Остальные 14 выстрелов размещались так: 2 бронебойно-трассирующих — в кассетах на крышке ящика в правом заднем углу боевого отделения, 8 осколочно-фугасных — на левом борту боевого отделения и 4 подкалиберных — в кассетах на правом борту.
Внутренний вид башни танка Т-34-85 (передняя сторона):
1 — сиденье заряжающего: 2 — гильзоулавливателъ; 3 — сиденье наводчика; 4 — механизм поворота башни; 5 — захват погона башни; 6 — запорное устройство отверстия для стрельбы из личного оружия; 7 — кнопка включения подсветки угломера; 8 — электрощиток башенного оборудования; 9 — подвеска прицела; 10 — приборы наблюдения МК-4; 11 — прицел ТШ-16; 12 — щиток освещения прицела; 13 — пушка; 14 — плафон освещения башни; 15 — спаренный пулемет; 16—укладка пулеметных магазинов на правом борту башни; 17 — стопор башни; 18 — аппарат № 1 ТПУ