由于A-20坦克在性能上与BT-7M相比提高的程度并不算大，因此，设计局开始将工作重心转移到设计T-32坦克上。它与以往设计的快速坦克最重要的不同是放弃了轮履两用的行走系统而采用了单一的履带式行走系统。放弃轮履两用式行走装置的原因有2点，其一是简化坦克设计，便于战时的大规模制造；其二则是可将行走系统节省出来的重量用于加强装甲防护。T-32坦克还安装了威力更大的76毫米火炮。
1938年8月，在最高军事委员会上（SupremeMilitaryCouncil），讨论了苏联红军机械与装甲车辆管理局的生产任务，科什金设法获得了制造A-20轮履两用坦克、T-32坦克原型车的许可。1939年中，T-20和T-32坦克原型车先后完成并交付苏联红军测试。测试委员会认为“这两种坦克在性能和技术指标上都超越了以前设计的坦克”，但委员会认为这两种坦克仍然不够好，还没有达到值得推荐成为制式装备的程度。
1939年爆发的苏芬战争成为T-20和T-32坦克的第二阶段测试的实验场。实战清楚无误的表明，只有全履带式的坦克才能满足在恶劣地形（特别是在秋冬季节）上的战术机动性要求，这也进一步宣判了轮履两用式行走装置的“死刑”。此外，实战表明，T-32还需要增强其战斗力，尤其是在装甲防护方面。
留给设计局升级改进T-32坦克、加强其装甲防护和火力的时间非常有限，但设计局成功完成了这两方面的改进。改进后的原型车被命名为T-34坦克，此后不久便成为苏联红军在到二次世界大战中最重要的主战兵器。
由于T-32坦克设计定型尚有大量细节修订工作没有完成，同时研制T-34坦克的工程量很大，也因为T-35多炮塔坦克项目的正式下马，1939年，3个坦克工厂各自的设计局（KB-24、KB-190和KB-35）合并为一个设计局——KB-520设计局。米哈依尔·I·科什金被任命为联合设计局的总工程师，亚历山大·A·莫洛佐夫成为设计局局长和副工程师，库切连科则担任副局长。
1940年1月，T-34中型坦克的第一辆原型车完成，而早在1939年12月19日，它就已经被苏联政府认可为为陆军制式中型坦克。在随后的测试中，T-34的优越性能被一一证实。1940年3月，在科什金亲自领导下，2辆T-34坦克在哈尔科夫和莫斯科之间完成了一次往返长途行军测试。在长途行军中，T-34坦克的机械系统表现出很高的可靠性。
T-34系列坦克的批量生产在1940年6月开始，到年底共有115辆T-34中型坦克下线。1940年6月，苏联政府决定在国内其他几家大型坦克生产企业也建立T-34坦克生产线，同时开工，以使陆军部队能尽早的装备这种优秀的坦克。决议做出后，KB-520设计局立即将大量技术图纸和文件送达斯大林格勒拖拉机厂（StalingradTractorPlant）和索尔莫沃造船厂（SormovoShipbuildingPlant）。
T-34坦克的量产是183厂的设计师和工人们长达三年的努力工作的尾声，就在黎明的曙光已经展现的时候，因为积劳成疾，米哈依尔·I·科什金于1940年9月26日与世长辞。科什金的早逝是苏联坦克设计界的重大损失，他的学生和挚友亚历山大·A·莫洛佐夫接任了KB-520坦克设计局总工程师的职务。
1940年底，尽管T-34坦克的许多必要的最后细节的修订工作尚未完成，KB-520设计局就已经铺开了T-34坦克的改进设计工作。改进重点集中在炮塔和车体的装甲防护方面；用扭杆悬挂系统代替了原来的弹簧和带有内部减震器的负重轮；增加了燃油携带量、备弹数量等。改进型T-34坦克被命名为T-34M。T-34M坦克的设计图纸和技术文件很快便准备齐全，随时可以送达工厂制造原型车，日丹诺夫冶金工厂（ZhdanovMetallurgicalPlant）甚至已经为T-34M坦克原型车制造出了5套装甲钢板，并将其交付给了183工厂。但在1941年初，T-34M坦克的制造工作实际上已经完全停顿下来，原因是各坦克制造厂的生产任务太沉重，T-34坦克的大批量生产使得生产线上没有T-34M坦克的空间。
1941年，KB-520设计局的规模扩大到了106人，分为12个设计小组，由总工程师亚历山大·A·莫洛佐夫和他的两位副手N·A·库切连科和A·V·科列斯尼科夫领导。
1941年9月12日，由于前线战事吃紧，整个苏联的欧洲部分都面临着德军的威胁。根据苏联政府的第667/SGKO号决议，183厂领导尤·E·马克萨列夫发布命令：逐步降低产量，将工厂和设备尽最大可能分批疏散到内地。183工厂在命令发布后的一周，1941年9月19日进行了第一次疏散，目的地是下塔吉尔斯维尔德洛夫斯克地区的乌拉尔汽车厂。这次疏散带走了KB-520坦克设计局的几乎所有设计师、技术文件、设计图纸和绝大多数有用的设备。撤退到下塔吉尔的183工厂与当地的乌拉尔汽车厂合并成立了新的183乌拉尔斯基坦克工厂。在这个工厂里，原183工厂在战前采用的部门编号方式被保留下来，KB-520坦克设计局的名称不变，总工程师仍然是亚历山大·A·莫洛佐夫。
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