T-34 miał zawieszenie Christiego, użyte wcześniej w czołgach BT. Został jednak pozbawiony możliwości jazdy na kołach. Miał solidny pancerz, mocny silnik i szerokie gąsienice. Początkowa wersja była wyposażona w działo 76,2 mm. Była często nazywana T-34/76 (pierwotnie oznaczenie niemieckie). W 1944 roku rozpoczęto produkcję drugiej głównej wersji czołgu – T-34-85. Miała ona większą wieżę, wyposażoną w działo kalibru 85 mm.
Prototypy poddano testom porównawczym na poligonie w Kubince w sierpniu 1940 r. wraz z zakupionym w Niemczech czołgiem Panzerkampfwagen III Ausf. F. Radziecka konstrukcja przewyższała go opancerzeniem i uzbrojeniem, ale PzKpfw III dysponował lepszą optyką, konstrukcją luków ewakuacyjnych, skrzynią biegów i systemem chłodzenia silnika. Podczas testów prędkości PzKpfw III okazał się być o ponad 20 km/h szybszy od T-34. Był też dużo tańszy i bardziej ergonomiczny od radzieckiego czołgu, zachowywał się też znacznie ciszej – podczas gdy PzKpfw III słyszano z odległości 150-200 metrów, to T-34 był słyszany już z dystansu 500 metrów..