Исследования компрессора в целом и раздельно по ступеням, а также с различными вариантами рабочих колес, выполненные совместно с ЦИАМ, показали, что для достижения даже небольших улучшений по КПД компрессора необходимы серьезные изменения в его конструкции. А это влекло за собой переделку всего двигателя.

Поэтому при доводке ГТД-1 с целью меньшего объема переделок согласование характеристик компрессора и турбины было достигнуто за счет снижения на 11,5% расхода воздуха в двигателе при соответствующем снижении его мощности.

Наиболее активное участие в разработке ГТД-1 принимали: Б.С. Фрумкин, В.Я. Нежлукто, И.В. Баженов, Е.М. Вольпер, Н.Ф. Галицкий, А.И. Гительман, A.M. Жарковский, К.М. Ильин, Н.Н. Крылова, А.И. Козлов, А.И. Песчанский, Г.А. Смирнов, A.M. Хонин и другие.

Первый опытный образец двигателя изготовили на ЛКЗ в 1958 г. Стендовые испытания ГТД-1, проведенные в том же году, показали, что характеристики ряда других элементов двигателя (турбины, система их воздушного охлаждения) также не соответствовали расчетным данным и способствовали дальнейшему снижению его мощности. Таким образом, вместо максимальной мощности 735 кВт (1000 л.с.), утвержденной в ТТТ, двигатель развивал только 441 кВт (600 л.с.). При этом расход топлива (571 г/кВт×ч (420 г/л.с.×ч) в 1,5 раза превысил заданную величину. Кроме того, на режимах, близких к максимальной мощности, наблюдались помпажные явления в компрессоре. Продолжительность пуска двигателя в условиях низких температур составляла не более 3 мин, в нормальных условиях - 21 с.

В 1959 г. собрали второй двигатель и в 1960 г. — третий, на котором за счет ряда конструктивных изменений удалось получить мощность 507 кВт (690 л.с.). Постановлением Совета Министров СССР №747-310 от 19 июля 1960 г. ЛКЗ было предписано в 1961 г. завершить отработку двигателя ГТД-1 и стендовые испытания его опытных образцов с последующим представлением предложений по проведению дальнейших исследований. Доводка двигателя после ухода Г.А. Оглоблина из СКБ в 1960 г. осуществлялась под руководством Б.С. Фрумкина, а затем А.И. Гительмана до конца марта 1962 г.

В процессе доработки ГТД-1 в 1960-1962 гг. в СКБ турбинного производства ЛКЗ были проведены расчетно-конструкторские работы по анализу тепловых и конструктивных схем двигателя, в результате которых создали два его варианта мощностью 735 кВт (1000 л.с.) со стационарным (ГТД1-Гв6) и вращающимся (ГТД1-Гв7) теплообменниками.

Характеристики двигателя ГТД-1.	Продольный разрез и вид в плане двигателя ГТД 1-Гв6 (проект).
Продольный разрез и вид в плане двигателя ГТД1 -Гв7 (проект).

Вариант двигателя ГТД1-Гв7 с регенератором барабанного типа, состоявшим из двух секций, являлся перспективным как с точки зрения достижения принятых в расчетах относительно высоких КПД агрегатов, так и с точки зрения создания работоспособной конструкции вращающегося теплообменника и промышленного освоения принятой высокой температуры газа, равной 1050°С.

В варианте ГТД1-Гв6 со стационарным теплообменником пластинчатого типа использовались характеристики элементов, базировавшихся на имевшихся опытных данных и реально достижимые на данном уровне развития газотурбинной техники. Расчетный удельный расход топлива ГТД1-Гв7 составлял 287 г/кВт×ч (211 г/л.с.×ч), ГТД1-Гв6 - 394 г/кВт×ч (290 г/л.с.×ч). При отсутствии сопротивлений на всасывании и выпуске расчетный удельный расход топлива был равен, соответственно, 268 г/кВт×ч (197 г/л.с.×ч) и 348 г/кВт×ч (256 г/л.с.×ч).

В конструкции обоих двигателей предусматривалась возможность механического соединения вала тяговой турбины с валом турбокомпрессора с помощью обгонной муфты. В двигателях использовался одноступенчатый центробежный компрессор с простым двухопорным ротором, модель которого прошла испытания в ЦИАМ. Силовая турбина была спроектирована с учетом возможности установки дополнительных регулирующих органов, специфичных для транспортных двигателей (поворотных сопловых аппаратов и перепускных клапанов), которые обеспечивали возможность улучшения приемистости двигателей и ее использования для торможения машины. Применение вышеперечисленных регулирующих органов позволяло данным вариантам ГТД конкурировать по динамическим характеристикам с дизелями.

Использование одноступенчатого редуктора, единого блока вспомогательных механизмов с совмещенными в одном узле приводом и коробкой агрегатов, одной ступени вентилятора, служившей для подвода воздуха на охлаждение стартер-генератора, масляного радиатора, отсоса пыли из воздухоочистителя, а также подачи воздуха на охлаждение наружных поверхностей двигателя и корпусов турбин, не требовавших специального охлаждения, в значительной степени позволило упростить конструкцию ГТД. Кроме того, расположение секций как вращающегося, так и стационарного теплообменников и блоков камер сгорания по бокам двигателей облегчало осмотр и замену данных узлов без разборки всего двигателя.