В 1932–1933 годах изготовили 610 танков БТ-2, из которых 350 не имели пушек. Вооружить их штатной пушкой Б-3 не представлялось возможным, так как завод № 8 выпускал её без разработанного техпроцесса, кустарным (!) способом. Заказ на 350 пушек так и не был выполнен полностью.
В начале 1933 года предприняли попытку установить 45-мм пушку 20К в штатную башню БТ-2. Этот проект разработал конструктор Родионов. В кормовой части башни был сделан вырез для снарядного ящика с противовесом из стальных листов массой 80 кг для уравновешивания башни. Пушка, установленная в новой маске, была выдвинута вперёд по отношению к оси башни на 460 мм и, в свою очередь, уравновешена двумя пружинами. Передняя часть люльки и откатывающаяся часть ствола на длине 300 мм имели броневое прикрытие. Сиденья и ножной спуск были взяты от 45-мм пушки без изменений. Испытания, проведённые в мае 1933 года на полигоне завода № 8, выявили ряд недостатков. Разместить двух членов экипажа в башне оказалось чрезвычайно трудно, причём в случае срыва откатных масс пушки ствол задевал наводчика за правое плечо. Очень неудобно было пользоваться прицелами. Ствол пушки сильно выходил за габариты танка, особенно значительно при развороте башни на 90 градусов. В результате установку признали сложной в изготовлении и дорогой, и в серию она не пошла.
Пулемётный БТ-2. Киевские манёвры. 1935 год.
Ещё один вариант вооружения танков БТ-2 — установка 7,62-мм спаренного пулемёта Дегтярёва ДА-2 — испытывался в июне — июле 1933 года и был рекомендован для вооружения танков БТ, причём монтаж производился силами воинских частей.
Таким образом, танков БТ-2 с пулемётным вооружением (именуемых в иностранных и некоторых отечественных изданиях как БТ-1, что не соответствует действительности) было изготовлено больше, чем пушечных.
Необходимо отметить, что уже в то время делались попытки кардинально усилить вооружение лёгких танков вообще и БТ в частности. Так, 6 июня 1931 года И. А. Халепский утвердил задание на проектирование колёсно-гусеничного танка по типу Кристи, который при массе в пределах 14 т, бронировании 13–20 мм и скорости не ниже 40 км/ч на гусеницах и 70 км/ч на колёсах должен был вооружаться 37- и 76-мм пушками и двумя пулемётами. Причём одну пушку и один пулемёт предполагалось установить во вращающейся башне, а остальные — в корпусе. Экипаж машины — не менее 3 человек. Согласно этим требованиям Опытно-конструкторское и испытательное КБ УММ РККА, руководимое Н. И. Дыренковым, разработало проект и построило в натуральную величину макет танка Д-38. 18 ноября 1931 года проект был рассмотрен комиссией УММ РККА, которая нашла его неудовлетворительным.
В следующем году, используя опыт работы над Д-38, КБ Дыренкова изготовило и установило на танк БТ-2 башню увеличенного размера с 76-мм полковой пушкой с укороченной длиной отката (ранее установленную на СУ-1) и пулемётом ДТ в раздельных установках. 25 марта 1932 года машина проходила испытания на артиллерийском полигоне Пролетарской дивизии. Из-за неудачной конструкции артустановки и заедания роликового погона башни при выстрелах этот вариант дальше опытного образца не пошёл.
В 1933 году завод «Красный путиловец» спроектировал цилиндрическую башню с 76-мм пушкой, единую для танков Т-26 и БТ, но и она была отвергнута УММ РККА из-за ряда недостатков.
Годом раньше не прошёл проект установки на БТ-2 76-мм динамореактивной пушки (ДРП), предложенный Л. В. Курчевским.
Усилением вооружения БТ-2 занималось и Автотанковое бюро (АТБ) ЭКУ ОГПУ. В 1932 году оно рассматривало вопрос изготовления штампованных «грибообразных» (то есть сферических) башен под 76-мм орудие для Т-26 и БТ-2. По техзаданию надо было отштамповать башни из 11-мм брони. Но мощность прессов оказалась недостаточной, и после изготовления в начале 1933 года грибообразной башни из 6-мм брони дальнейшие работы прекратили. 26 октября того же года УММ РККА заключило с этим КБ договор на разработку и изготовление танка БТ с мелкозвенчатой гусеницей и 76-мм пушкой. Эта работа проводилась в 1933–1934 годах на заводе «Красный пролетарий» в Москве, куда УММ передало танк БТ-2. В октябре 1934 года модернизацию машины закончили. Танк получил новую башню с 76-мм орудием и пулемётом ДТ, для установки которой пришлось переделать верх корпуса и укладку снарядов. Трансмиссия, ведущие колёса и ленивцы были переконструированы под мелкозвенчатую гусеницу (по типу танка ПТ-1). Но вскоре в связи с ликвидацией АТБ все проводимые им работы в области танкостроения передали заводу Опытного машиностроения Спецмаштреста в Ленинграде, который, в свою очередь, всячески от них отказывался, ссылаясь на отсутствие средств. Поэтому дальнейшая судьба модернизированного БТ-2 неизвестна, вероятнее всего, машина была разобрана.
Говоря о попытках модернизировать БТ, стоит отметить, что они начались практически сразу же после начала его серийного производства. Уже 1 декабря 1931 года НТК УММ заслушал доклад Н. М. Тоскина по данному вопросу. Проект модернизации был представлен в двух вариантах: облегчённом и утяжелённом.
Первый предусматривал создание танка массой 7,5 т, бронёй 6–13 мм, авиамотором М-6 в 300 л.с., скоростью на гусеницах и колёсах 53 км/ч, вооружённого 37-мм пушкой и пулемётом ДТ, с экипажем из двух человек.
По второму варианту машина имела массу до 12,5 т, броню 6–13 мм, двигатель М-17 в 500 л.с., скорость на гусеницах 53 км/ч, на колёсах 74 км/ч, вооружение — одна 76-мм пушка и два пулемёта ДТ, экипаж — 3 человека. Ходовая часть состояла из 5 опорных катков большого диаметра, причём на колёсном ходу ведущими были два колеса (на борт).
НТК УММ постановило разработку утяжелённого типа БТ не прекращать, но вместе с тем первоочередной задачей считать модернизацию серийного образца.
БТ-2 с 76-мм пушкой.
Здесь необходимо рассказать о машинах, носивших индексы БТ-3, БТ-4 и БТ-6. В ряде как зарубежных, так и отечественных изданий БТ-3 представляют как вариант БТ-2 со сплошными (то есть штампованными) опорными катками, а БТ-4 как двухбашенную машину (по типу Т-26 обр.1931 г.) с пулемётным вооружением. Количество «выпущенных» машин при этом колеблется от опытных образцов до нескольких десятков серийных. Упоминается даже об их участии в боях начального периода Великой Отечественной войны! Увы, можно определённо сказать, что это заблуждение авторов. Архивные документы содержат совсем иные факты, что видно из приводимого ниже плана опытно-конструкторских работ на 1933 год.
«Программа работ секции нового проектирования Т-2К в 1933 году. Согласовано с начальником Т-2К В. В. Фокиным.
1. БТ-5-М5 — выпуск в серийное производство всех устройств машины БТ-5 с 45-мм установкой — в чертежах.
2. БТ-3 — выпуск в серийное производство чертежей с метрическими резьбами, полностью во всём согласованными со всеми особенностями производства БТ-2.
3. БТ-5-М17 — разработка проекта, изготовление рабочих чертежей для выпуска в серийное производство машины БТ-5 (45 мм) с М17.
4. БТ-5-БД-2 — предварительные эскизные проекты и изготовление рабочих чертежей для выпуска в серийное производство БТ-5 (45 мм) с двигателем дизеля БД-2.
5. БТ-6 — завершение сборочных чертежей машины, полностью электросварной в своём корпусе и его устройствах с упрятанными от цементационного слоя брони электрошвами, с учётом результатов испытаний БТ летом 1932 г., устроенной как БТ-5 с 45 мм. Выпуск в производство рабочих чертежей для изготовления опытных образцов этой машины.
6. БТ-76-М5 — предварительные эскизные чертежи, а вслед разработка проекта и рабочих чертежей для выпуска в серийное производство машины на основе БТ-3 с установкой 76 мм и М5.
7. БТ — эскизный проект с наименьшим весом, наивысшими скоростями, в особенности на гусеницах, при наибольшем вооружении.