Серийные танки Т-62 на учениях.
Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР №1096-460 от 2 октября 1962 г. танк «Объект 165» также был принят к серийному производству под маркой Т-62А. Серийное изготовление обеих машин планировалось начать на заводе №183 с сентября 1963 г. Однако распоряжением Совета Министров №2238-рс от 29 октября 1963 г. выпуск танка Т-62А был прекращен по причине неотработанности подкалиберного и кумулятивного снарядов к пушке Д-54. Собрали лишь небольшую установочную партию машин. Согласно распоряжению Совета Министров СССР №2235-рс от 28 октября 1963 г. на заводе №183 в серийное производство вводился только один Т-62.
Танк Т-62 отличался от Т-55 установкой цельнолитой башни, 115-мм гладкоствольной танковой пушки У-5ТС повышенной баллистики, двухплоскостного стабилизатора «Метеор» и механизма выброса стреляных гильз, комбинированного командирского прибора дневного и ночного видения ТКН-2, более мощного генератора Г-6,5, малогабаритного подогревателя с высокой теплопроизводительностью, а также наличием гидропневмосервопривода главного фрикциона и отсутствием курсового пулемета (упразднен приказом министра обороны СССР №92 от 16 июля 1962 г.).
Установка 115-мм гладкоствольной пушки У-5ТС обеспечила Т-62 огневое превосходство над зарубежными массовыми танками 1960-х гг.: М60 (США), «Леопард» (ФРГ), АМХ-30 (Франция) и другими образцами, вооруженными 105-мм нарезной пушкой. В боекомплект пушки У-5ТС входил стреловидный оперенный БПС с карбид-вольфрамовым сердечником, имевший начальную скорость 1615 м/с и обладавший высокой бронепробиваемостью при действии по наклонной броне. За рубежом снаряд такого типа в боекомплекте серийных танков появился только в конце 1970-х гг.
Уровень межпроектной унификации танка Т-62 составлял 65% от номенклатуры деталей и узлов танка Т-55 (все узлы и агрегаты трансмиссии и ходовой части сохранили полную взаимозаменяемость, полностью были унифицированы агрегаты и узлы силовой установки, воздухопуска, смотровые приборы и средства связи). Это существенно облегчило освоение машины в серийном производстве и ее эксплуатацию в войсках.
Конструктивной новинкой для серийных машин являлся механизм автоматического выброса во время стрельбы из пушки стреляных гильз на расстояние 12—15 м от танка через специальный люк в кормовой части крыши башни. Быстрое удаление из танка горячей дымящейся гильзы при любых углах наводки пушки снижало загазованность боевого отделения и улучшало условия работы экипажа.
Двухплоскостная стабилизация пушки и спаренного пулемета обеспечивалась более совершенным стабилизатором «Метеор», в котором использовались серийные узлы стабилизаторов «Циклон» (танк Т-55) и «Ливень» (танк Т-10М). Т-62 оснащался системой ПАЗ, однако противорадиационные материалы (надбой и подбой) не устанавливались вследствие жестких ограничений по массе машины, так как в свое время (еще при проектировании танка Т-54) был оставлен весьма небольшой резерв по массе (4,2%) для модернизации машины. За счет установки 115-мм пушки У-5ТС этот резерв был исчерпан (позже жесткие ограничения по массе были пересмотрены в сторону ее некоторого увеличения, что позволило произвести модернизацию парка танков Т-62 во втором послевоенном периоде. — Прим. авт.).
Улучшение системы охлаждения двигателя позволило танку двигаться с максимальной нагрузкой при температуре окружающего воздуха до +40°С. В гусеничном движителе, в отличие от используемого на серийных Т-55 (Т-54Б) двухчервячного механизма натяжения гусениц, применили более простой одночервячный механизм с глобоидным зацеплением. Кроме того, в 1962 г. в КБ завода № 174 в Омске для Т-62 разработали гусеницу с РМШ (при проектировании танк Т-62 с гусеницей РМШ получил заводское обозначение «Объект 613»), имевшую ресурс 5000—6000 км пробега. В серию эта гусеница пошла с 1966 г. и кроме Т-62 применялась и на ранее выпущенных танках Т-54/Т-55.
Для преодоления водных преград по дну Т-62 оснащался комплектом съемного и несъемного оборудования ОПВТ-166.
На базе танка Т-62 был разработан и серийно выпускался командирский танк Т-62К, а также изготовлены опытные образцы: «Объект 166П», «Объект 166Ж» и Т-62 со 125-мм гладкоствольной пушкой Д-81. Часть серийных машин была приспособлена для работы с минными тралами КМТ-4 (КМТ-4М) и КМТ-5 (КМТ-5М), бульдозерным оборудованием БТУ-55, а также могла оснащаться навесными плавсредствами ПСТ-63М. Кроме того, база танка послужила основой при создании истребителя танков ИТ-1 («Объект 150») с управляемым ракетным оружием, принятого на вооружение во втором послевоенном периоде, а также нового среднего танка «Объект 167», работа над которым и его различными вариантами велась как «дальнейшая модернизация Т-62».
В то же время принятие на вооружение Т-62 и дальнейшая разработка танка «Объекта 432», вооруженных 115-мм гладкоствольной пушкой У-5ТС, являлись лишь временными мерами в противостоянии танкам стран НАТО, поскольку в конце 1950-х - начале 1960 гг. начали поступать сведения о создании в Великобритании нового танка «Чифтен», вооруженного 120-мм нарезной танковой пушкой.
В июле 1961 г. в ОКБ-9 УЗТМ в соответствии с решением ГКСМОТ №258 от 8 июня 1961 г. состоялось техническое совещание по вопросу создания перспективной пушки для танков «Объект 432» и «Объект 166». На этом совещании комплексной бригадой, состоявшей из представителей ОКБ-9 УЗТМ, НИИ-24, ОТБ-40, заводов им. В.А. Малышева, №183 и ГКСМОТ, рассматривался вопрос о возможности создания перспективной гладкоствольной пушки калибром 122-125 мм с начальной скоростью бронебойно-подкалиберного снаряда 1800-1880 м/с и бронепробиваемостью на дальности 2000 м под углом 60° от нормали более 150 мм. Предполагалось, что на дальности 4000 м бронепробиваемость этого снаряда будет соответствовать бронепробиваемости аналогичного снаряда пушки У-5ТС на дальности 2000 м. При этом установка перспективной пушки увеличенной мощности в танке «Объект 432», согласно заявлению М.А. Набутовского (представителя завода им. В.А. Малышева), влекла за собой изменения в конфигурации башни в районе качающейся бронировки (в связи с переносом оси цапф пушки на 30 мм в направлении к дульному срезу) и увеличение высоты башни танка на 15 мм (за счет смещения цапф и увеличения калибра снаряда). Соответственно, примерно на 180 кг возрастала масса башни. Кроме того, в связи с увеличением калибра сокращалось количество выстрелов в механизме заряжания с 30 до 27, а в свободной боеукладке - с 10 до 8, что в целом уменьшало весь боекомплект к пушке на 5 выстрелов. Приходилось изменять конструкцию механизма заряжания и баков-стеллажей с перекомпоновкой всего боевого отделения.