В 1934 году к семейству Т-37А присоединился легкий плавающий танк Т-38, разработанный под руководством видного советского конструктора Н. А. Астрова. Танк в целом повторял компоновку своего предшественника, но стал заметно шире и ниже, что повысило его остойчивость на воде. Была улучшена подвеска, благодаря чему стал более плавным ход. Облегчилось и управление машиной, осуществлявшееся теперь через бортовые фрикционы.
Боевая масса 3,3 тонны. Габаритные размеры: 3,78 метра длина, 2,33 ширина, 1,63 метра высота. Толщина брони: 8 мм лоб, борт и башня. Вооружение — 1 7,62-мм пулемет ДТ (боекомплект 1512 патронов). Двигатель — ГАЗ АА. Скорость по шоссе 40 км/ч (на плаву 6 км/ч), запас хода 220 км. Преодолеваемые препятствия: как у Т-37А.
Танки Т-38 и Т-38М выпускались до 1939 года, а годом раньше в серию пошел усовершенствованный образец Т-38М2, отличавшийся новым двигателем ГАЗ-M1 мощностью 50 л. с. (вместе с коробкой передач заимствован от легкового автомобиля — «эмки»). Боевая масса машины увеличилась до 3,8 тонны, а скорость — до 46 км/ч (6 км/ч на плаву). Башня сдвинута к левому борту, практически все машины радиофицированы (громоздкая поручневая антенна на танках поздних выпусков заменена на компактную штыревую).
Машины Т-37А и Т-38 приняли участие в проводимых в 1936 году уникальных опытах по сбрасыванию плавающих танков на воду с бреющего полета. Под руководством известного танкового конструктора Ж. Я. Котина отрабатывалась возможность десантирования на поверхность реки или озера бронетехники с низколетящего бомбардировщика ТБ-3. В тактическом смысле эта операция замышлялась следующим образом: группа ТБ должна была высадить вышеописанным способом в тылу противника танковый десант, после чего, в случае надобности, приземлилась бы поблизости и провела дозаправку танков из вместительных фюзеляжных топливных баков. На испытаниях в районе подмосковных Медвежьих озер 2,5-тонный танк Т-37А (разумеется, без экипажа) был сброшен на поверхность воды с высоты одного метра. Испытания в целом прошли успешно, но глубоко погрузившаяся при сбросе машина затонула из-за негерметизированных смотровых щелей. По этой и другим причинам основным способом десантирования бронетехники оставался посадочный — все прочие не вышли из стадии опытов.
К началу 40-х годов все описанные выше машины устарели и мало подходили даже для ведения разведки. Тонкая броня и совершенно неудовлетворительное вооружение Т-37 и Т-38 заставили искать им замену. В 1939 году все тем же Астровым был создан новый легкий танк, получивший обозначение Т-40, а в начале следующего года развернуто его серийное производство.
Компоновка Т-40 существенно не отличалась от его предшественников.
Механик-водитель располагался справа, командир танка — слева, в башне. На сей раз вооружение машины включало в себя мощный 12,7-мм пулемет ДШКТ, надежно обеспечивавший поражение легкобронированных целей, спаренный с 7,62-мм пулеметом ДТ (боекомплект 500 12,7-мм и 2016 7,62-мм патронов). Корпус собирался из 13 — 10-мм катаных броневых листов методами клепки и сварки. Для улучшения плавучести он был значительно уширен сверху; в кормовой части машины устанавливался четырехлопастный гребной винт и рули. Командирские машины оснащались рациями.
Боевая масса 5,5 тонны. Габаритные размеры: 4,11 метра длина, 2,33 ширина, 1,9 метра высота. 6-цилиндровый рядный карбюраторный двигатель ГАЗ-11 модели 202 жидкостного охлаждения размещался в средней части корпуса и был сдвинут вправо. Мотор развивал мощность 70 л. с. при 3400 об/мин. Трансмиссия — механическая, сцепление и коробка передач автомобильного типа (КП монтировалась непосредственно на кожухе двигателя). Подвеска индивидуальная торсионная. Скорость по шоссе 45 км/ч (на плаву 6 км/ч), запас хода 300 км. Преодолеваемые препятствия: подъем до 34 градусов, стенка высотой до 0,6 и ров шириной до 1,7 метра.
Т-40 стали основными плавающими разведывательными танками Красной Армии в начале Великой Отечественной войны, заменив в танковых подразделениях воздушно-десантных войск устаревшие машины Т-37А и Т-38.