Серийный выпуск следовало развернуть на Харьковском паровозостроительном заводе, а с октября – на Сталинградском тракторном. План на 1940 год предусматривал строительство 500 танков в Харькове и 100 в Сталинграде. Однако гладко было на бумаге. К июлю на ХПЗ изготовили всего четыре серийных танка, на СТЗ – ни одного. В октябре из-за непоставки заводу № 183 орудий из 55 изготовленных танков заказчику был сдан один, в Сталинграде – ни одного. Судьба Т-34 по-прежнему висела в воздухе. Неоднократно поднимался вопрос о его полной переделке или замене другой боевой машиной. К тому же 26 сентября от воспаления легких скончался М.И. Кошкин – сказались мартовские приключения с купанием в ледяной воде. Место Кошкина занял А.А. Морозов.
В ноябре– декабре серийные машины по указанию Г.И. Кулика подверглись интенсивным испытаниям стрельбой и пробегом по маршруту Харьков – Кубинка – Смоленск – Гомель – Киев – Харьков. Испытания проводили офицеры НИБТПолигона, представившие по итогам сугубо отрицательный отчет. Коллектив комиссии выявил столько конструктивных недостатков и замечаний, во многом вполне справедливых и обоснованных, что появились сомнения в боеспособности испытываемых машин вообще. Маршал отчет утвердил, прекратив производство и приемку Т-34.
Руководство завода не согласилось с мнением заказчика и обжаловало это решение в главке, предложив продолжать производство нового танка с сокращенным до 1000 км гарантийным пробегом. Харьковчан поддержали маршал К.Е. Ворошилов и министр среднего машиностроения В.А. Малышев. Дело закончилась тем, что в 1940 году удалось выпустить только 115 «тридцатьчетверок» вместо запланированных 600. К весне выпуск машин, ставших технологичнее, дешевле и надежнее, получивших литую башню, постепенно наладился.
Одновременно конструкторам поручили разработку новой машины – Т-34М с 75-мм броней, более компактной, эффективной и менее уязвимой торсионной подвеской, планетарной КПП, с дизелем В-5 мощностью 600 л.с., башней увеличенного размера, с командирской башенкой и экипажем из пяти человек. Максарев и Морозов боролись за то, чтобы присвоить танку имя «Иосиф Сталин», но им не разрешили. Документация на новую машину была подготовлена к марту 1941 года, и началось изготовление двух «усовершенствованных» эталонных образцов; в мае были готовы корпуса, башни, отработаны элементы ходовой части. Утвержденный правительством план предусматривал выпуск в 1941 году 2800 «тридцатьчетверок», в том числе 500 машин Т-34М. Однако ни дизель