T-34的研发者是柯锡金（Михаил Ильич Кошкин），这位坦克设计师先后曾设计出T-29车轮、履带两用坦克等。1936年科锡金被调往卡尔可夫的柯明顿厂担任总设计师，此时柯明顿厂的设计局正负责BT车轮履带两用式坦克的改造。1937年改被指派研发一新型的中型坦克，设计代号为A-20，并于该年11月设计完成。A-20可说是集BT-1至BT-7之大成，并可视为T-34坦克的前身，重 18吨，装备有45毫米炮，炮塔由厚25毫米的倾斜装甲构成，因而有“防弹坦克”（Shellproof Tank）的称号。车身底盘类似BT系列，在动力系统方面有做部分改良。后期型则改配有一门76.2毫米炮，代号为A-30。
同时，柯锡金提出论点指出：发展车轮履带两用式中型坦克是一项错误。由于军队本身很少将BT坦克用于轮型模式，同时这种设计将会增加生产的复杂度和本身重量。他因此建议应发展纯履带式的车型，设计编号为A-32（即后来的T-32）。苏联最高军事会议（Main Military）接受这个提案，并核准生产一辆原型车，但并没有因此取消轮型履带两用式的计划，以待日后在测试时进行比较。 A-32整体结构可说是在A-20的基础上进一步发展，将其重量增大，并将车轮履带两用式改成履带式。1939年初A-20和A-32于卡尔可夫制.造完成，并在苏联装甲总监处（Armoured Directorate）展示。该处建议T-32应加强火力和装甲，并更加简化生产工序，最终成为T-34坦克。
由于日益紧张的国际情况,1939年12月9日通过了还尚未完成原型车的T-34的生产计划，并核准其服役。1940年1月底，第一批生产型的T-34于柯明顿厂完成生产，型号为T-34 06 1940。2月初，其中两辆在柯锡金本人监督下进行长距离行进测试。1940年6月生产设计图完成，T-34开始进行量产。此时由于柯锡金罹病，由其副手莫洛佐夫完成了最后的设计。其装备的长管型76.2mm高初速炮和优良的装甲，使T34比同期坦克如三号坦克优胜。T34履带较宽，接地压力较小，越野性能优良。其设计适合大量生产，战场维修也较容易。 1940年底已生产115辆T-34并开始装备苏军，其中部分被派到芬兰进行实战测验。到了德国进攻时已生产了1200余辆。T-34初次于实战中登场，在1941年6月22日于格罗德诺（Grodno，位于白俄罗斯）附近。其出现使德军非常吃惊，德军发现当时其主要坦克远不及T34,只有少数大炮可在远距离击毁T34。这就是“T34冲击”。 随着苏联坦克工厂的东移，T-34也改到乌拉山区的乌拉机械制.造厂制.造。后来在生产中也作出许多改良，如为加快生产速度而使用铸造式炮塔。
T-34全重32吨，乘员共有5人(T-34 85)，装甲厚18至65毫米，主武器原先设计为为1门76.2毫米Model 1939 L-11型炮，1941年时改采用F-34长管型41.5倍径的高初速炮，具有更长的炮管以及更高的初速，全车携有77发炮弹；副武器则为2挺7.62DP/DT机枪，初速为每秒六百六十二米，一挺作为主炮侧的同轴机枪，另一挺则置于车身驾驶座的右方。动力采Б-2-34行水冷柴油引擎，功率为373千瓦，最大行驶速度为每小时55千米，满载彈藥时T34时速仍可达四十千米，最大行程则有468千米。本车可通过高0.75米的障碍越、宽2.49米壕沟，爬坡达30度。
T-34引擎
T34坦克的底盘悬吊系统来自美国工程师克利斯蒂所发明的创新全轮独立悬吊，可以让坦克每个车轮可独立随地形起伏，产生极佳的越野能力和速度，此种底盘悬吊未装甲时甚至可在野外不良路面开到时速70英哩(美国与英国今日高速公路的速度限制)，然而美军却因规格问题谈不拢未采用，苏联看到消息后很快将此技术专利买下，使用在T34坦克上，让T34坦克拥有明显优于NC坦克的越野机动性，而宽履带的设计也将接地压力减至最小程度。
T-34整体设计简单以利于大量制.造生产，而战场维修亦相对容易。而生产T-34特别是柴油机所需的稀土金属量十分高,仿制T-34对于资源缺乏的德国来说不啻天方夜谭.
T-34虽然在设计上是一款优秀的坦克,但由于战时需要大量生产，简化工序，因此赶工出来的品质粗糙，无法完全发挥效能。除了双人炮塔带来的操作困难外,还有车内噪音太大,无线电接触不良,因此有时候还要爬上炮塔打旗号。彈藥仓在车体下层,而且车内空间狭窄取用炮弹困难等问题。但无可否认的是，T- 34坦克在设计上成功把注意力放到火力、防护力和速度这三个重要指标上。在巴巴罗萨作战中，德军现役坦克的主炮都不能在500公呎的距离击穿T-34，但 T-34的F-34 76.2mm主炮却能在1000米的距离击穿德军三号和四号坦克。而且其高航程和阔履带更令T-34享有在俄国恶劣地貌上的高机动力。[1]但是T-34的可靠性并不见得高出德国的四号坦克,据A.V. Bodnar回忆就称德国的装甲机器抛锚率更低,至少在41年开战的头两个月内,损失的T-34一半以上是抛锚被放弃的,而对于其低劣的人机性和并不见得很低的抛锚率,一书也有披露.
最重要的是，即使T-34的质素因为大量生产和坦克工业后撤以后大量引入新手工人，以及大幅简化坦克部件而有所下降，T-34的产量却远远压过德军的坦克生产量，成本也随简化工序而不断下降。在1941年6月，巴巴罗萨作战前，现役的T-34仅有967辆。[2] 而在1941年苏联也只有生产出3014辆T-34(当年的绝对损失为2300辆)，但在1942年的产量已经增至12553辆，在1943年更达到45529辆的高峰。而德国的坦克产量在1941，42和43年分别只有3256，4278以及5966罢了。[3] 在成本方面，在1941年制.造一辆T-34需要269500卢布，在两年内，其成本一度减少到193000卢布，后来甚至低至135000卢布。而且一般的妇女和儿童，甚至是伤兵和老人也能投入生产。[4]虎式坦克价格是28万马克,为T-34的三倍以上。需要注意的是德国的军工生产受过晚的总动员，必须建造大量潜艇和本土防空力量影响，并不能象苏联一样把所有力量投入到陆军和前线空军的生产中去（苏联T-34坦克最大的生产地车里雅宾斯克厂战前是生产火车头的，而战时苏联几乎全部的铁路器材都来自援助）。因此单纯把坦克产量对比苏联过低归因于设计是不对的。
改良型号：T-34/76：最基本的型号。安装一门76.2mm主炮，使用空间狭小的双人炮塔（没有装填手，由车长兼职装填火炮，大大降低了战斗效率）。 子型号有：
T-34/76 M1940—早期型号，主炮为76.2mm L/31 L11火炮，穿甲能力较后续型号差。
T-34/76 M1941/42—改良型号，强化装甲并将主炮升级为格拉宾设计局的新型76.2mm L/41 F34火炮（和KV-1的F32主炮基本相同），加长了身管，威力得到提升。
T-34/76 M1943—76mm主炮型的最终型号，设计了新型的六角形炮塔并为车长和炮手各开了一个圆形舱盖（以前的型号车顶只有车长的一个舱盖），炮塔空间略有提升，提高了战斗效率。由于两个圆形舱盖并排打开的形状，被德军士兵戏称为“米老鼠”。
T-34/57：由于得到“德国正在研制更强大的重型坦克”的错误情报，尝试在T-34/76基础上更换威力更大的57mm长身管主炮以提升穿甲能力的专职反坦克型号。新的ZIS-4主炮由ZIS-2 57mm L/73反坦克炮改装，穿透力极强（甚至超过了后来的85mm主炮），但是由于发现情报有误及57mm长身管火炮使用寿命较低且成本高昂（这两个也是超长身管炮的通病），57mm高爆弹的威力又弱，少量生产后停产。后来在德国虎式坦克出现后又有少量产出，但是很快被85mm主炮的型号取代。
T-34/85：1942年，在虎式坦克出现后，苏军发现现役的坦克中没有一种可以在正常作战距离上正面对虎式坦克构成威胁，因此作为主力坦克的T-34的改装计划立即提上日程。新的型号最初采用了由M1939式85mm高射炮改装来的D-5T 85mm L/53坦克炮（被称为T-34/85 M1943），后来进一步改进为ZIS-S-53型主炮（T-34/85 M1944，同样是M1939高炮的衍生型号），大大加强了火力，从而得以对虎式坦克构成一定威胁（但仍然处于劣势）。T-34/85对装甲也有一定的改进，此车型共携带了55发炮弹和2394发7.62毫米机枪弹。
T-34/85的另一项重要改进是采用了重新设计的新型炮塔（来自流产的IS-1重型坦克），大大加大了炮塔空间，并根据战斗中得到的经验增加了装填手从而将车长从指挥-装填的双重任务中ＪＦ出来，极大地提高了作战效率。由于加大的炮塔，德军常把T-34/85称为“大脑袋T-34”。
T-34/85于1943年12月15日开始投产，是T-34系列中产量最大者，苏联一直持续生产到五O年代，直到T-54被正式采用为止，但仍有在其他国家和地区持续服役。该车型与IS系列坦克一共构成了对抗德军的主力。战后它也参加了朝鲜战争美国1954年的调查表明朝鲜战争期间有119起坦克对坦克的战斗,104起是陆军坦克部队参加,15起是陆战队坦克参加.其中M4A3E8参战的59起(50%),M26是38起(32%),M46是12起(10%),M24是10起(8%),其中只有 24起有三辆以上的朝鲜T-34或Su-76M参战,在这些战斗中美方有34辆坦克被击毁,只有15辆是不可恢复损失.而确认被坦克击毁的T-34-85 有97辆,而且美军有18个不确认战果.击毁的T-34-85有39%归于M26,12%M46,剩下的大部分由M4击毁的.美方统计T-34的人员损失发现有75%在坦克被击毁后阵亡,而美方的坦克乘员被击毁死亡率在18%,这里面当然有美国人习惯于反复轰击被击毁坦克的原因（OSPREY的 PERSHING TANK）。最迟至90年代的南斯拉夫内战仍可见到T-34的身影。
T-34/100：可能是进一步提升火力的实验型号，采用了SU-100坦克歼击车的D-10 100mm L/53.5主炮（被命名为D-10T）。没有投入量产。
