Стремясь учесть фронтовой опыт, коллектив во главе с Грабиным стал работать над дальнейшим совершенствованием пушки. Старались максимально использовать уже имеющиеся узлы и детали чтобы в случае необходимости быстро наладить серийное производство нового образца. Прежде всего за счёт лафета удалось уменьшить массу пушки в боевом положении на 140 кг, а в походном даже на 320 кг. В значительной части это было сделано за счёт уменьшения угла возвышения на 45°. Введение цилиндрических пластин вместо пластинчатых рессор и применение унифицированных автомобильных колёс позволило довести транспортную скорость до 35 км в час. Правда дальность стрельбы по сравнению с Ф-22 уменьшилась на 340 м После полигонных и войсковых испытаний новое орудие было принято на вооружение и получило наименование «76-мм пушка обр. 1939 года (УСВ)».
Задолго до начала работ по Ф-22-УСВ КБ Грабина получило заказ на проектирование специальной танковой пушки. Разработчики присвоили ей индекс Ф-32. Пушка эта успешно прошла заводские, полигонные испытания и была рекомендована на вооружение.
Но вечная неудовлетворённость достигнутым не оставляла Грабина. Он мечтал создать более мощную пушку, которая была бы грозой танков, артиллерии, дотов, дзотов противника, а при необходимости могла бы заменить и дивизионную артиллерию. Тут весьма кстати стало известно о создании нового танка, которому требовалась новая мощная пушка.
Технический совет единодушно решил создать на базе Ф-32 более мощную пушку Ф-34, впоследствии ставшую неотъемлемой частью танка Т-34. Грабин использовал метод параллельной работы. Одновременное проектирование и изготовление опытного образца позволило собрать его за три месяца. Получалось так, что, когда пушка уже прошла заводские испытания, танк ещё не был готов.
Новая организация труда — скоростное, высокопроизводительное проектирование — подтвердила свою жизнеспособность. Для полного завершения её отработки требовалась комплексная проверка на всех этапах работы, в том числе и при внедрении в массовое производство, и в ходе производственного процесса.
Создалась необычная ситуация: завод был готов к массовому производству Ф-34, а заказа на их поставку ещё не было. Обсудив все «за» и «против», Грабин и новый директор завода А. С. Елян решились на риск: запустили в производство пушку без заказа ГАУ и Главного бронетанкового управления. Представители военной приёмки, убеждённые в её высоких боевых качествах, приняли пушку. Танки Т-34 отправлялись в военные части, снабжённые пушкой Ф-34.
Только в ходе Великой Отечественной войны «незаконнорожденная» Ф-34 была наконец узаконена.
Первая половина 1940 г. была посвящена научно-исследовательским работам создания танковых пушек 85-миллиметрового и 107-миллиметрового калибров. Одновременно КБ работало над созданием 57-миллиметровой противотанковой пушки. Она получила индекс ЗИС-2.
Однажды, сняв трубку, Грабин услышал знакомый голос Сталина:
— Мне докладывали, что вы создали мощную противотанковую пушку. Это верно?
— Так точно, товарищ Сталин.
— Есть предложение изготавливать её ещё на двух заводах. Когда вы1 можете передать чертежи?
— Чертежи уже готовы... Но будет лучше, если не мы отправим чертежи, а технологи приедут к нам для выработки единой технологии. Это облегчит и эксплуатацию и ремонт...
— Я вас понял. Так и сделаем».
В трубке раздались короткие гудки.
Показательно, что этот разговор происходил в тот момент, когда испытания пушки ещё не были
завершены и не всё в них шло гладко, как хотелось бы, — кучность стрельбы из-за вкравшейся в расчёты ошибки была очень плохой. Но Грабин был уже весьма авторитетен в правительственных кругах. Ни у кого не было сомнений в том, что после исправления ошибки пушка покажет отличную кучность.
Методы работы грабинского КБ привлекли серьёзное внимание специалистов. На апрель 1941 г. директор института повышения квалификации инженерно-технических работников запланировал доклад Грабина о скоростном проектировании и освоении машин.
Времени на подготовку доклада оставалось совсем мало, но, по существу, Василию Грабину оставалось лишь изложить на бумаге давно уже выверенные им мысли. Придя домой, он начал писать: «Основное условие для успешного скоростного проектирования — это содружество в работе конструкторов, технологов, инструментальщиков и производственников. При разработке эскизного проекта главный конструктор и главный технолог должны заложить основную идею будущей машины...»
Эти мысли он с увлечением излагал своим слушателям, когда неожиданно дверь аудитории отворилась. Боком проскользнувший в неё человек тихо, но уверенно направился прямиком к Грабину: «Вас срочно к телефону».
Через несколько минут поджидавшая Грабина машина рванулась с места.
— Здравствуйте, товарищ Грабин, — раздался в трубке голос Сталина. — Вам не кажется, что для тяжёлого танка ваша 76-миллиметровая пушка слишком маломощна?
— Мы, товарищ Сталин, тоже считали, что для КВ-I нужна 107-миллиметровая пушка, однако ГАУ не поддержало нас.