Постановлением Совета Министров СССР №578-236 от 30 мая 1960 г. ОКБ СТЗ было поручено провести ОКР по созданию легкого плавающего танка массой до 15 т, вооруженного стабилизированной в двух плоскостях (стабилизатор типа «Циклон») 85-мм нарезной пушкой, бронебойный снаряд которой имел начальную скорость 1000 м/с. Кроме того, требовалось увеличить скорость движения танка по шоссе с 44 до 75 км/ч за счет использования более совершенной трансмиссии и двигателя конструкции завода №77. Согласно проекту развернутых ТТТ, выданных ГБТУ и 12 Управлением ГКОТ, заводу дополнительно были заданы: усиленная броневая защита лобовой части корпуса и башни, приспособленность к авиадесантированию, запас хода 500 км (вместо 250 км), оснащение приборами ночного видения и системой ПАЗ. Эту работу по созданию нового плавающего авиадесантируемого танка возглавил главный конструктор ОКБ завода И.В. Гавалов. Соисполнителями были определены УЗТМ (г. Свердловск - по пушке), завод №46 (г. Ковров - по стабилизатору), завод №77 (г. Барнаул - по двигателю), а также ВНИИ-100 (г. Ленинград) и ФВНИИ-100 (г. Москва).
При эскизной проработке нового легкого танка выявилось, что боевую массу машины можно было уменьшить двумя путями: или, не меняя классической схемы компоновки, снизить массу каждого узла бронекорпуса, трансмиссии и ходовой части, или изыскивать дополнительные резервы массы в новой компоновочной схеме. Сжатые сроки и непроверенность к тому времени новых схем общей компоновки плавающего танка не позволили рисковать, и поэтому новый танк был создан по отработанной классической схеме компоновки танка ПТ-76.
Основное внимание при разработке машины было уделено повышению ее огневой мощи и защищенности экипажа. В соответствии с решением Научно-технического совета Государственного комитета Совета Министров СССР по оборонной технике (НТС ГКСМОТ) конструкторское бюро завода первоначально было ориентировано на установку 90-мм гладкоствольной пушки Д-62 вместо 85-мм нарезной пушки Д-58. В дальнейшем планировалось повысить огневую мощь машины за счет использования в качестве дополнительного оружия управляемых ракет ПТРК «Овод» с усовершенствованной системой полуавтоматического наведения.
Эскизный проект танка в двух вариантах был представлен в НТК ГБТУ ВС и ГКСМОТ в октябре 1960 г. Согласно проекту оба варианта имели классическую схему компоновки с кормовым расположением МТО. Основное оружие размещалось во вращающейся башне машины. Командир танка был освобожден от выполнения функций наводчика. Независимо от установки основного оружия варианты проекта отличались друг от друга силовой установкой, схемами трансмиссии и ходовой части. В первом варианте машины с боевой массой 15,6 т в качестве силовой установки предусматривался дизель УТД-20 мощностью 221 кВт (300 л.с), работавший совместно с ГМТ конструкции ОКБ СТЗ и ВНИИ-100. В ходовой части (применительно к одному борту) использовалась шестикатковая схема.
Во втором варианте танка с боевой массой 14,2 т в МТО вместо УТД-20 устанавливался двигатель 8Д6-300М (серийный дизель 8Д6 производства СТЗ, форсированный до мощности 221 кВт (300 л.с.) с ГМТ, разработанной ОКБ СТЗ совместно с НАТИ. Ходовая часть машины (применительно к одному борту) была удлинена на один опорный каток.
Гладкоствольная 90-мм пушка Д-62 по сравнению с 85-мм нарезной пушкой Д-58 обеспечивала более высокую начальную скорость бронебойного снаряда (1550 м/с) и, соответственно, большую бронепробиваемость (200 мм по нормали на дальности 2000 м) и дальность прямого выстрела (1760 м). Кроме того, она имела меньшие размеры и массу как самой пушки (1150 кг), так и выстрелов и обеспечивала лучшую остойчивость машины при стрельбе из пушки на плаву в сторону борта.
Однако работы по гладкоствольной пушке Д-62 были прекращены из-за трудностей, связанных с созданием для нее новых боеприпасов (бронебойно-подкалиберного, кумулятивного и осколочно-фугасного выстрелов), организации их производства и дальнейшего обеспечения (калибр 90 мм был новым для системы артиллерийского вооружения и предполагался к использованию только в танках этого типа). Кроме того, максимальная дальность стрельбы осколочно-фугасным снарядом составляла всего 5500 м (почти в 2,5 раза меньше, чем при стрельбе из нарезной пушки), а в конструкции бронебойно-подкалиберного снаряда имелись три ведущих сектора, которые при вылете снаряда из канала ствола отделялись от него, разлетаясь под углом ±3° на дальность 700-800 м, и могли привести к поражению своей пехоты, находившейся впереди танка.
Поэтому при рассмотрении эскизного проекта в НТС ГКСМОТ 28 ноября 1960 г. к дальнейшей работе утвердили вариант с 85-мм нарезной пушкой Д-58. При этом дополнительно к двум вариантам двигателей, предусмотренным в проекте, было предложено проработать установку дизеля 5ТДЛ мощностью 221-294 кВт (300-400 л.с.) с механической трансмиссией без изменения размеров броневого корпуса, а также использовать индивидуальную торсионную подвеску с гидравлическими поршневыми амортизаторами и пружинными ограничителями хода балансиров, односкатные опорные катки с дисками из алюминиевого сплава и гусеницы с РМШ.
Кроме того, ГКСМОТ и ГБТУ ВС выдвинули дополнительное требование по защите экипажа от проникающей радиации - в 1,5-2 раза выше, чем на танке ПТ-76. Указанное требование при решении его общепринятыми методами влекло за собой существенное увеличение массы машины. Поэтому для сохранения заданной массы нового танка (не более 15 т), с учетом устанавливаемого комплекса вооружения и выполнения дополнительного требования по противорадиационной защите, надлежало уменьшить на 3000 кг массу, приходившуюся на агрегаты трансмиссии, ходовую часть и броневой корпус, обеспечив при этом повышенные показатели по их прочности и пулестойкости.
Эта задача была решена в ходе выполнения технического проекта танка, получившего заводское обозначение «Объект 906», за счет разработки более совершенных конструкций узлов и агрегатов и широкого применения легких сплавов. Броневой корпус машины предполагалось изготавливать из алюминиевого сплава Д-20. Для обеспечения защиты от гамма-излучения радиоактивно зараженной местности (РЗМ) СТЗ совместно с ФВНИИ-100 предложил новое техническое решение, заключавшееся в создании системы емкостей (баков), заполнявшихся водой и опорожняемых при плавании. При необходимости эти баки могли использоваться для топлива. Все основные узлы машины практически были переконструированы.