1955年，T-10的改进型原型车，267工程1号和2号分别研制成功。1号装有火炮高低稳定器，2号则装备更好的双向稳定器。后来，更成熟的267工程1号车被转给车里雅宾斯克工厂做进一步的完善，项目代号随即改为731（731A）。1956年11月6日，苏联国防部长朱可夫元帅命令731工程以T-10A的编号列入苏军装备。T-10A的批量生产工作在随即车里雅宾斯克工厂全面展开。T-10A装备了火炮高低稳定器，主炮换为D-25TS型(2A17)122毫米炮，加装了火炮抽烟筒。T-10A重型坦克于1957年11月7日纪念十月革命胜利40周年的莫斯科红场阅兵式上首次亮相。 从50年代中期开始，苏联喀山弹药厂为T-10的D-25T火炮和以后T-10M的M62-T2122毫米火炮研制了新的半可燃药筒。该药筒筒体由易燃的硝化赛璐珞制成，和我们今天牛皮纸打浆纤维加强制成的可燃药筒成分不太一样，筒底材料为黄铜。虽然可燃药筒技术是德国人在二战后期首先开始研制，但在坦克上实用还是由苏联人第一个实现的。由于这种药筒用于分装弹药，长度不长也用不着密封弹丸，所以它强度不足的问题并不明显。但后来T-62坦克使用的是115毫米定装弹，对药筒强度和密封性要求较高，当时的可燃药筒达不到上述要求，再加上燃烧不完全等弱点，所以T-62仍然使用传统的黄铜药筒。直到T-64坦克的出现，半可燃药筒才在苏联坦克上得到广泛应用。
火炮双向稳定器
1957年，T-10B（730B）重型坦克根据朱可夫的命令投入生产，它安装了火炮双向稳定器，瞄准具为新式的T2S-29-14型。同年还生产了加装1部电台的T-10BK指挥坦克。T-10B研制成功后，原来的T-10坦克也先后加装了火炮双向稳定器。
T-10M
科京设计局的人员没有忘记对表现出众的T-10B进行改进。1957年9月26日，国防部长朱可夫命令T-10的改进型样车——272工程列入苏军装备，这就是T-10M。T-10M于1958年-1966年在列宁格勒“基洛夫”工厂和车里雅宾斯克“基洛夫”工厂投入批量生产。车里雅宾斯克生产的一些T-10M和列宁格勒的产品在结构有所差异，它们被另赋予编号——734工程。734工程的炮塔基部的装甲进行了加强，车体外形也和科京局正宗的272工程有些差异。不过应该指出的是，和272工程相比，734工程并没有什么明显的性能提高。其实，这不过是车里雅宾斯克的坦克设计人员试图摆脱科京遥控的一次努力罢了。 T-10M坦克的改动量较大，其主炮换为全新设计的新式的大威力M62-T2（2A17）122毫米坦克炮，这种火炮身管长度为54倍径，装有1个多气室反冲式炮口制退器带双向稳定器和火炮抽烟筒。这也是苏联最后的线膛坦克炮。炮长瞄准具也有独立的双向稳定器。苏联人宣称T-10M在行进间射击命中率高达80%-92%，但是从它的火控装置来看，这不过是对自己装备的吹嘘。 1967年，T-10M装备了新式的脱壳穿甲弹和破甲弹。脱壳穿甲弹的初速高达1600米/秒，这个速度高的有点让人难以置信，因为这已经很接近线膛炮发射炮弹的极限速度了。穿甲弹可在2000米距离上击穿320毫米厚的垂直钢装甲板。破甲弹重14千克，初速900米/秒，破甲威力460毫米。辅助武器分别换为14.5毫米KPVT并列机枪和14.5毫米KPV高射机枪。炮长们也经常用KPVT并列机枪进行测距（和英国用的测距机枪原理一样）。T-10M的炮长和车长均配备了主动式红外夜视仪，火炮右侧和车长指挥塔上都安装了红外探照灯，火炮旁边的L-2红外大灯通过连杆机构在高低方向上随动于火炮，车长指挥塔上的OU-ZT探照灯则和指挥塔一起旋转。炮长的TPN-1夜间瞄准具的作用距离为1000米，车长的为500米。随后老的T-10坦克也加装了红外夜视系统。T-10M的装填手潜望镜被更换为TNP式。 从1959年起，每50辆T-10M中就有1辆装备1挺带双向稳定器的KPV高射机枪。这挺机枪还有1个由步兵野战装备改进的T2式独立稳定瞄准具。T-10M的火炮防盾和炮塔前部装甲被加厚到250毫米，还可以在炮塔后部携带1个象德国3、4号坦克那样的杂物箱。50年代末，它和T-55坦克一起首次在装甲技术研究院进行了在上坦克安装三防系统的试验。试验取得成功后，三防系统就作为一种制式装备开始在苏联坦克上应用，并用来改进其他的老式坦克。 T-10M的战斗全重增加到了51.5吨，车全长为10560毫米，车高增加到2585毫米（至炮塔顶部）。它的发动机换成V-12-6机械增压柴油机，V-12-6柴油机是V-12-5的改进型，气缸容积没有变化，主要差别是加大了功率，减小了发动机长度并且提高了运行的可靠性。V-12-6在转速为2100转/分时的功率为750马力（552千瓦）。发动机最大扭矩为2940牛顿·米，最大扭矩转速为1300-1500转/分。V-12-6的扭矩储备系数为1.172，速度系数1.4～1.62，平均有效压力为0.81兆帕。V-12-6的活塞平均速度为12.6米/秒，升功率14.2千瓦（19.3马力）/公升，标定转速下的燃油消耗率258克/千瓦·小时，单位体积功率377千瓦（513马力）/立方米，紧凑性系数为26.56。750马力的V-12-6使T-10M的单位功率达到了14.7马力/吨。T-10M还取消了发动机车底检查门和冬季发动机进气口。为了减小坦克在恶劣路面上的颠簸，增加平均速度，T-10M每侧的减震器被增加到了6个，在第1、2、3、5、6、7负重轮处的平衡肘上装有液压减震器。对扭杆材料进行了改进，负重轮动行程被增大到了172毫米，主动轮的外形也有所变化，以容纳新的行星侧减速器。 虽然T-10M的单位功率增加不多，但由于其悬挂系统进行了有效改进，使其最大速度增加到50千米/小时。这样在行军和战斗中，T-10M就能跟得上T-54/55和T-62了。T-10M还能再额外带2个容量各为200公升的辅助油箱，公路最大行程增加到350千米。尾部到个速抛油箱还可以换成2个大型发烟罐。1962年9月，车里雅宾斯克工厂对T-10M的传动系统进行了简化改装：变速箱被改为6前2倒，侧减速器、转向行星排都进行了改进。结果变速箱减轻到了507千克，并且还腾出100公升的空间来增加燃料储量。美中不足的是，该系统的湿式摩擦离合器导致其可靠性和原系统相比稍有降低。这种传动装置简化型车则被称为709工程。1963年，T-10M加装了潜渡通气系统，可以克服5米深的水障碍。潜水系统的通气管被安置在车体右侧。1962年，装1台R-112短波无线电台T-10MK指挥坦克研制成功。为了腾出地方容纳电台，T-10MK的弹药基数被缩减到了22发。因为R-112功率比较大，设计人员还为它专门配备了汽油发电机组。当R-112的天线高度为10米，作为收发报机使用时作用距离100千米，作为无线电话使用时作用距离40千米。1964年，T-10M坦克加装了改进后的自动灭火系统。
