Танк производился серийно с 1933-го по 1936 год. За это время завод №37 выпустил 1909 линейных машин, 643 радиотанка Т-37ТУ с радиостанцией 71-ТК-1, оборудованных поручневой антенной, и 75 химических машин БХМ-4.
Эксплуатация плавающих танков в войсках выявила, что у Т-37А ненадежна трансмиссия и ходовая часть, часто спадают гусеницы, мал запас хода, недостаточен запас плавучести. Поэтому КБ-Т завода № 37 получило задание на проектирование нового танка-амфибии на базе Т-37А. Работы начались в конце 1934 года под руководством нового главного конструктора Н.А.Астрова.
Ремонт танка Т-37А на одном из предприятий Ленинграда. 1941 год
В июне 1935 года опытный образец танка, получившего армейский индекс Т-38, был передан на испытания. При проектировании конструкторы по возможности постарались использовать элементы Т-37А, к этому времени хорошо освоенного в производстве. Компоновка Т-38 была аналогична танку Т-37А, – правда, механик-водитель был размещен справа, а башня слева. Т-38 имел более широкий корпус без дополнительных надгусеничных поплавков. Вооружение осталось прежним – 7,62-мм пулемет Д Т, смонтированный в шаровой установке в лобовом листе башни. Конструкция последней, за исключением мелких изменений, была полностью заимствована у танка Т-37А. На Т-38 был установлен тот же двигатель, что и на его предшественнике – ГАЗ-АА мощностью 40 л.с. Двигатель в блоке с главным фрикционом и коробкой перемены передач устанавливался вдоль оси танка между сиденьями командира и механика-водителя. Трансмиссия состояла из однодискового главного фрикциона сухого трения (автомобильное сцепление от ГАЗ-АА), «газовской» четырехскоростной коробки передач, карданного вала, главной передачи, бортовых фрикционов и бортовых передач. Ходовая часть во многом была идентична танку Т-37А, от которого заимствовали конструкцию тележек подвески и гусеницы. Для движения машины на плаву использовался трехлопастной винт и плоский руль. Винт при помощи карданного вала соединялся с редуктором отбора мощности, закрепленном на коробке перемены передач.
За период с 1936-го по 1937 год было изготовлено 1228 танков Т-38 (из них 165 с радиостанцией), затем последовал годичный перерыв, а в 1939 году цеха покинули еще 112 машин. Этот перерыв был вызван большим количеством рекламаций на новую машину, поступавших из войск. Во время летних маневров 1937 года выяснилось, что в боевом отношении новая машина ничем не отличается от Т-37А и, по сути, осталась такой же танкеткой с вращающейся башней, что и ее предшественница. Малое водоизмещение не позволяло Т-38 перевозить на броне через водные преграды даже двоих пехотинцев. Перегрузка в 120 – 150 кг приводила при маневрировании на плаву к захлестыванию водой