1957年，3辆“430项目”原型车在马里舍夫工厂完成（根据苏联最高苏维埃1957年2月25日发布的第20号文件，75工厂被重新命名为马里舍夫工厂），1958年，这3辆原型车开始了一系列严酷的测试，测试显示新坦克具备良好的性能，特别是行走机构的设计尤为出色。
虽然“430项目”是一种全新设计的坦克，也完全符合军方提出的技术指标，但它仍然没有对T—54坦克的性能形成代差。考虑到当时T—54坦克的现代化改进已经在进行中，T—55坦克的批量生产已经箭在弦上，亚历山大·A·莫洛佐夫认为，将“430”项目投入量产没有意义。这不仅是因为它在技术上没有对T—54/55坦克形成绝对优势，而且由于“430项目”的各个系统都是全新设计的，与T—54/55坦克没有形成很好的零部件通用性，如果服役，将给陆军的训练、作和后勤供应带来极大的不便。KB—60M设计局在没有任何上级特别指令的情况下主动放弃了“430项目”，转而投入到更新的中型坦克的先期研究工作中。
KB—60M设计局在“430项目”的基础上发展新一代中型坦克，后者保留了“430项目”的所有优点和长处，例如，紧凑布置的动力舱方案；已经发展的很完善并通过了大量测试的整套行走装置也被原封不动的保留下来。改动的地方是用700马力的5TDF发动机代替了“430项目”上的580马力发动机，并将坦克全重降至30.5吨（而不是“430项目”的36吨），这极大的提高了坦克的机动性能；为了增强火力，新坦克安装了115毫米的U—5TC坦克炮；在世界坦克发展史上，首次出现了完全实用化的自动装弹机，它的出现使坦克乘员组的人数右4人减少到3人，坦克战斗室的体积因此而大大缩小了。新型坦克还有其他许多技术创新，包括金属挂胶履带、车体高度降低76毫米、炮塔高度降低20毫米、车体宽度也减少了。
新型坦克的草案设计完成于1960年。苏军高层评估并通过了这个设计草案，苏联共产党中央委员会和苏联部长会议在1961年2月17日发布了第141—58号文件，批准由马里舍夫工厂制造新一代中型坦克。1961年，KB—60M坦克设计局正式将新型坦克项目命名为“432项目”，它的定案与草案相比已经有了很大不同，最大的差异体现在装甲防护方面，复合装甲作为一种全新概念首次出现在坦克建造中，“432项目”上的复合装甲由装甲钢、复合材料和特殊的防辐射材料构成。加强了的装甲防护带来了坦克重量的上升，实际车重达到了34吨，而不是草案设计时的30.5吨。除了安装大口径坦克炮外，还使用了次口径穿甲弹和空芯装药破甲弹；同时为了应对核条件下的作战，坦克安装了全面的三防系统。
KB—60M设计局在改进“430项目”上的努力终于有了结果，“432项目”得到了苏联陆军的认可，成为苏军下一代制式主战坦克，军方编号为T—64。T—64坦克在1963年10月在马里舍夫工厂量产。而就在T—64坦克刚刚开始量产的时候，设计局已经开始研制它的改进型了。
由于苏联认为T—64坦克在机动性和装甲防护方面都具备相当大的优势，北约在短时期内难以研制出与之抗衡的武器，因此为了长时期保持对北约国家的技术优势，应当进一步提高T—64坦克的火力。具体的改进方案便是安装125毫米的D—81滑膛坦克炮，这是当时，即使到现在也仍然是世界上口径最大的坦克炮。除了更换主炮，T—64初期型还进行了其他改进：安装了更精确的光学测距仪；增强了车体前装甲防护；加强了驾驶员舱口区域防护；在坦克两侧加装裙板以提高坦克侧面抗空芯装药破甲弹打击的能力；加大了车长和炮长座椅，使乘坐更加舒适。经过上述改进后的坦克被称为“434项目”。新坦克的技术设计在1964年完成，KB—60M设计局随即开始规划生产线、完善技术文件，为批量生产做准备。“434项目”原型车在1966—1967年间完成，在进行了广泛的测试后，1968年5月，正式装备苏联红军陆军部队，军方编号为T—64A型主战坦克。
苏联军方对T—64A坦克的性能非常满意，设计局也以它为豪，他们声称：T—64A坦克拥有完美设计，以最小的重量换来了最佳的火力、防护、机动和可靠性的结合。客观的说，T—64A坦克确实称得上是一种划时代的坦克，它运用了一系列前所未见的新技术和新概念，包括：125毫米的大口径坦克炮；自动装弹机、三人乘员组以及因此带来的低矮外形；完善的火控系统（测距仪、双向稳定器、火控计算机）；复合装甲（对于化学能弹和动能弹的防护能力几乎相当于T—62坦克的2倍还多）；三防系统有效保护乘员组在核条件下的生存；采用了全新的动力组件布置方式；它还在苏联坦克制造史上首次采用了液压传动装置，后者确保了发动机组件重量和尺寸的减少；带有内部减震器的负重轮则带来了苏联坦克建造史上最轻的行走装置；第一次解决了涉水能力受时间和距离限制的问题。
新技术和新的设计规划解决了高性能与低重量（36.5吨）之间的固有矛盾。在保持了中型坦克的体重基础上，T—64A坦克拥有堪与重型坦克相匹敌的火力和防护。由于T—64A坦克出现，以重量将坦克划分为中型和重型坦克的方法终于寿终正寝（这也最终确认了设计局早在1954年就提出的理念），新的概念浮出水面—主战坦克。T—64A由此成为苏联第一种主战坦克。
从未定型的“430项目”（1954年）到第一辆T—64A量产型下线（1969年）。前后15年时间里，KB—60M设计局始终没有放弃信念，始终在根据时代的需要而创新。T—64A坦克的设计和规划是如此的成功，以至于苏联其他设计局也开始仿效KB—60M设计局的许多理念和技术，并将之用于后来主战坦克的设计，如T—72和T—80主战坦克。T—64A坦克的总设计师—亚历山大·A·莫洛佐夫为此得到了列宁勋章（LeninAward）。
在研制T—64系列主战坦克期间，KB—60M设计局的队伍再一次获得壮大。1962年，马里舍夫工厂的第62特别设计局被并入KB—60M设计局。第62特别设计局致力于研制喷火坦克，包括OT—54和TO—55坦克以及实验性质的“483项目”。这一系列的坦克在鄂木斯克的运输机械制造厂（OmskTransportMachineConstructionPlant）量产。其局长F·A·莫斯托沃依后来成为KB—60M设计局的副总工程师。
〇哈尔科夫莫洛佐夫机械设计局根据苏联国防工业部部长在1965年5月6日签署的第62号部长令，从1966年1月1日开始，KB—60坦克设计局和实验坦克制造厂（190厂）合并为一个大型联合企业—哈尔科夫机械制造设计局（KMDB）。亚历山大·A·莫洛佐夫被任命为局长和总工程师。
由于苏联政府决定在三个工厂同时开工制造T—64A主战坦克—哈尔科夫马里舍夫工厂、列宁格勒基洛夫工厂和乌拉尔汽车厂，关于坦克动力组件的问题出现了。因为马里舍夫工厂没有足够的生产能力为三个工厂同时提供发动机，同时，5TDF发动机在使用寿命上还存在一些问题。苏共中央委员会和苏联部长会议在1966年8月15日和1967年8月15日先后发布了第645—205和第802—266号文件，要求在1968—1969年间研究并设计一个后备方案—将V—45发动机安装到T—64A坦克上。
实际上，设计局早在1961年就已经设计过安装后备动力组件的“432项目”。当时有两种备选动力方案—车里雅宾斯克工厂（ChelyabinskPlant）和巴尔纳乌尔工厂（BarnaulPlant）。车里雅宾斯克工厂安装V—45发动机（V—2发动机的改进型）的动力舱布置方案中选。1965年，3辆安装V—45发动机的“432项目”原型车完成制造。它们被称为“436项目”。1966—1967年，这三辆坦克在鄂木斯克和列宁格勒附近进行了广泛而严格的测试。
在参考了这些测试结果后，哈尔科夫机械制造设计局设计了“438项目”（后改称“439项目”）—安装V—45发动机的T—64A主战坦克。根据1967年9月12日苏联国防工业部长的第594号部长令，1968年，“439项目”原型车制造正式开始。
根据1967年9月28日苏联国防工业部长签署的第623号部长令，1969年，4辆“439项目”原型车开下生产线并立即投入广泛的测试。测试结果证实，安装V—45发动机的T—64A坦克后备生产方案在机动性上并不逊色于安装5TDF发动机的首选制造方案。后来，在“439项目”的动力舱布置方案基础上，确定了T—72坦克的动力舱布置方案。
20世纪70年代初，哈尔科夫设计局开始改进T—64A主战坦克，这个改进是非官方的研究项目，仅限于草案设计的范畴。领导这项改进工作的是第一副总工程师尼古拉依·A·绍明。1973年完成的草案设计（设计局内部的项目代号T—64A—2M）实际上提出了彻底改进T—64A坦克火力、防护、机动性的问题。解决办法是改变坦克炮塔外形、备用弹药的放置方式、安装更强有力的发动机。
在这个草案设计的基础上，按照苏联国防工业部于1973年8月12日签署的第339号部长令，哈尔科夫设计局在T—64A坦克基础上研制出可发射炮射导弹的改进方案—“447项目”。新坦克在火控系统方面得到了很大改进，安装了新型激光测距仪、弹道。计算机和各种传感器。由于“447项目”和“437项目”（后来发展的“447项目”不带炮射导弹的改型）两种方案之间的技术继承性非常强（95%的部件通用），这使得工厂可以同时开工量产，而无需对生产线和组装设备进行大的改动。
根据1976年9月3日，苏共中央委员会和部长会议颁布的第733—244号文件，“447项目”和“437项目”原型车都将被苏联红军陆军部队采用，军方正式编号分别为T—64B和T—64B1。据苏联军方资料称，T—64B的战斗效能是T—64早期型的1.6倍。
1976年7月4日，由于亚历山大·A·莫洛佐夫的健康状况急剧恶化，他不得不辞去了哈尔科夫设计局局长的职务。原第一副总工程师尼古拉依·A·绍明被苏联国防工业部任命为新的局长和总工程师。
为进一步提高T—64A和T—64B主战坦克的战斗性能，哈尔科夫机械制造设计局与哈尔科夫发动机设计局一起在1974—1979年研制了6缸1000马力坦克发动机（6TD）。1978—1979年，安装上6TD发动机的T—64A坦克（“476项目”）成功通过了测试，实验证明，它在机动性方面有了极大的提高。1979年10月，6TD发动机被推荐进入批量生产。由于6TD发动机和5TDF发动机在设计上有相当多的类似之处，即使说前者是后者的继承人也未尝不可，因此，建立6TD发动机批量生产线相对容易，在技术上和成本上都无需冒风险。
依照苏联国防部于1977年9月9日、国防部和国防工业部于1978年1月5日、7月26日以及1979年1月25日的决议，哈尔科夫设计局制定了一个完整的技术改进方案，在为T—64A/B坦克大修期间为其换装1000马力的6TD发动机并改进其传动系统。按照苏联国防部于1983年12月21日颁布的第0262号命令，T—64A、T—64AK（指挥坦克）、T—64B和T—64B1坦克换装6TD发动机并重新进入陆军服役后的军方编号分别更换为T—64AM、T—64AKM、T—64BM和T—64B1M。
亚历山大·A·莫洛佐夫逝世后，鉴于这位前总工程师在坦克研制方面的杰出贡献（他在坦克设计局里工作了50年，其中36年担任总工程师，几乎将一生都献给了苏联的坦克研制事业），1979年，哈尔科夫机械制造设计局被命名为亚历山大·A·莫洛佐夫设计局。
1981—1983年，莫洛佐夫设计局继续致力于改进T—64B坦克，目的是提高进一步提高坦克的防护能力。按照苏联部长会议在1981年6月5日做出的第181号决议，设计局被要求开发设计一种模块化的爆炸式反应装甲，能够安装在现役坦克上。第一辆安装了爆炸式反应装甲的坦克在1984年完成制造。根据苏联国防部1985年1月14日的第07号命令，T—64B坦克被安装上爆炸式反应装甲并进入苏联陆军服役，军方正式编号改为T—64BV。
T—64B坦克的其他改进工作仍然在继续进行，莫洛佐夫设计局将大量精力投入到提高火控系统性能和战斗室总体作战效率方面。他们的成果后来被全套照搬到了T—80U坦克上。
T—80U坦克在设计上与T—64B坦克的差异主要有以下两点：负重轮采用橡胶轮缘取代了原来的内部减震器；燃气轮机取代了柴油发动机。1983—1985年，马里舍夫工厂生产了一批安装燃气轮机的T—80U主战坦克。由于燃气轮机在成本上几乎是同等功率柴油机的8—10倍，而耗油率也是柴油机的1.2—1.4倍，作为权宜之计，苏军向莫洛佐夫设计局订购了一种安装柴油机的T—80U坦克（该项目被称为“478B项目”，安装的柴油机仍然是6TD柴油机，与“476项目”完全相同）。
根据苏共中央委员会和苏联部长会议1985年9月2日作出的第837—249号决议，“478B项目”投入量产，被命名为安装6TD柴油机的T—80U主战坦克，而根据苏联国防工业部在1985年9月19日作出的第510号部长令，该型坦克与T—64B坦克并行生产。
在改进T—64A和T—64B坦克的同时，从1981年开始，莫洛佐夫设计局开始研制一种全新的主战坦克。1984年，该型坦克的设计草案完成，1985年，正式方案设计完成。1987年，莫洛佐夫设计局下属工厂制造出第一辆原型车。1990年，尼古拉依·A·绍明中将退休，米哈依洛·D·伯里休克少将，原车里雅宾斯克转子设计局局长被任命为莫洛佐夫设计局局长和总工程师。
根据苏联国防工业部于1987年5月27日颁布的第328号部长令，莫洛佐夫设计局兼并了原马里舍夫工厂的第61设计局，该设计局主要研制重型全履带式重型牵引车和以此为底盘的工程车辆。至此，莫洛佐夫设计局完成其研究范围的大扩张，它不仅仅研制主战坦克，其触角伸向了军用履带车辆的所有领域。
第61设计局有着光荣的历史，其前身哈尔科夫机车厂重型车辆部在1924年组建。随后它以德国的汉诺马格拖拉机为原型，研制生产了共产主义全履带式拖拉机。这种拖拉机被红军用来牵引重炮。为了研究和制造这类专门车辆，1个设计小组从哈尔科夫机车厂技术办公室独立出来。随着共产拖拉机在20世纪30年代初过时，根据炮兵司令部的命令，B·N·沃农科夫特领导设计师们开始研制一种全新的火炮牵引车—共产国际（Komintern）。为了达到装备通用性的要求，该型牵引车以T—24坦克车体为底盘研制。1931年完成的原型车显示，按照拖拉机的技术规格设计的炮兵牵引车并不比它的前辈好多少。设计方案的缺陷在N·G·祖巴列夫领导下被排除了。共产国际牵引车拥有了封闭驾驶室和载货平台，并且安装了苏联自行研制的第一型绞盘。测试显示，它足以牵引152毫米的重炮，1935年，共产国际牵引车投入量产，总产量2000辆，广泛运用于军事和民用领域，一直使用到40年代末。
随着苏联炮兵部队的发展壮大，203—305毫米口径重炮的服役使炮兵要求拥有更大马力的牵引车。哈尔科夫机车厂（此时已改名为183工厂）在1935年投入新牵引车的研制工作，新型牵引车被命名为伏洛希洛夫。第一辆原型车在1936年完成，其总体结构与共产国际牵引车并无太大区别，但全新的传动系统、行走装置、绞盘以及在1938年开始采用的V—2V柴油机（V—2坦克发动机的改进型）赋予了它更优异的性能。1938年，该型牵引车投入量产，总产量1200辆。
整个二战期间，苏德前线的到处都可以看到伏洛希洛夫牵引车的身影，它们还参加了莫斯科举行的胜利大阅兵。
1941年，当183工厂向下塔吉尔疏散时，牵引车设计师们与KB—520设计局一起撤退并加入到坦克生产工作中。在战争岁月里，他们仍然在T—34坦克底盘上研制了AT—42和AT—45两种牵引车。183工厂迁回哈尔科夫后，研制新型牵引车的工作才得以展开。1944年，一批AT—45牵引车样车被制造出来，但由于工厂集中力量生产T—44坦克，研制牵引车的工作被迫停止。1946年，T—54坦克开始量产时，由M·N·什楚金和A·I·阿夫托莫诺夫领导的设计小组开始利用T—54坦克的底盘研制Izdeliye—401（“401产品”）牵引车，该型牵引车成功通过了测试，1953年第一辆量产型下线，定名为AT—T重型炮兵牵引车。
由于炮兵部队的需求良非常之大，因此工厂在整个50年代生产了大量牵引车，其数量甚至超过了工厂生产的坦克。AT—T被各兵种广泛采用并经历了不断的改进，先后研制了BAT—1和BAT—1M履带牵引车、防空控制站、陆军挖壕机。
1979年，随着新一代主战坦克进入苏军服役，需要全新的工程车辆与之协同作战，于是AT—T被MT—T牵引车取代。20世纪80年代，在MT—T的基础上，先后研制出BAT—2牵引车、MDK挖掘机、KGS—25起重机和BG—1推土机（后两种车型是在90年代后军转民的背景下研制的民用车辆）。
苏联解体前后，由于经济危机，研究经费极度缺乏，坦克发展几乎陷于停顿状态。乌克兰独立后，莫洛佐夫坦克设计局的景况并没有得到立即改善，大规模缩减国防经费使莫洛佐夫设计局得不到定单维持生产，老化的生产设备无法得到更新，这种局面持续了数年。为了保持坦克生产线的开工率，至少是低速的生产。设计局不得不将许多生产军品的车间推向了民品市场。经过数年努力，莫洛佐夫设计局保住了它在坦克设计制造领域的领先地位，并开始不断冲击国际市场。
1993年，莫洛佐夫设计局在巴基斯坦作了T—80UD主战坦克的演示。演示非常成功，随后T—80UD主战坦克成为巴基斯坦新一代主战坦克的竞争者。1995年夏天，2辆T—80UD坦克交付给巴基斯坦，由后者进行广泛的测试。测试工作持续了2个月，包括火力测试和行驶测试。1996年8月，巴基斯坦与乌克兰签署了购买320辆T—80UD主战坦克的合同，交付期限为1997—1999年，这笔大订单在很大程度上缓解了莫洛佐夫设计局在经费上的困难。但是由于大约70%的主战坦克部件不得不从其他前苏联加盟共和国进口，莫洛佐夫机械制造联合企业遇到了严重的困难，因为俄罗斯国内有很多反对的声音，他们不赞成向乌克兰出售必需的坦克部件。为了完成与巴基斯坦的合同，乌克兰国内坦克制造企业（主要是莫洛佐夫机械制造联合企业）凭借着前苏联遗留下来的工业生产能力和经验，逐步完善了自己的坦克生产体系，使绝大部分坦克零部件都可以在国内完成。为巴基斯坦生产的T—80UD坦克以每年100—110辆的速度下线。第一批15辆坦克于1997年初交付，最后一批在1999年11月交付。
1993年，莫洛佐夫设计局开始在T—80UD主战坦克基础上研制T—84主战坦克。项目总工程师是米哈依洛·D·伯里休克，他在1990年接管了莫洛佐夫设计局并领导后者至今。
第一辆T—84坦克原型车在1994年完成，设计局和乌克兰陆军在20世纪90年代后期对其进行了严格测试。最终，1999年，乌克兰陆军采购T—84主战坦克作为陆军制式装备。2000年8月24日，10辆T—84主战坦克参加了乌克兰独立10周年阅兵式。
T—84坦克也大量用于出口，其中1辆参加了1998年在希腊、2000年在土耳其和马来西亚进行的与西方坦克的对比测试，这三个国家都需要进口大量主战坦克以满足其陆军对新一代坦克的需求。
1998年在希腊进行的测试在当时是一个独特而值得纪念的事件，因为这是前苏联T系列坦克完全按照北约主战坦克测试标准与北约最好的主战坦克一起同场竞技，这在历史上前所未有。在对抗测试中，T—84坦克在北约同行们面前表现相当良好。但是，测试仍然暴露出T—84主战坦克在新技术运用上显得落伍。测试中得出的教训使T—84坦克的设计师们在此后一直致力于研制集中了西方和前苏联坦克优点的更先进的方案。由于设计上的重大改进，T—84U主战坦克具备了与西方最先进坦克抗衡的能力。
莫洛佐夫设计局在打入国际主战坦克市场方面做出了巨大努力。1999年下半年和2000年上半年开始尝试在其T系列坦克上安装北约武器系统。这意味着要使T系列坦克适应北约标准，至少在武器和弹药方面如此。莫洛佐夫设计局的工程师们接受了这个挑战，虽然这的确是对他们能力和经验的一个考验。设计工作最后获得圆满成功，带来的结果便是T—84坦克的一种特别衍生车型—Oplot（T—84—120），安装了北约120毫米滑膛炮以及旋转式自动装弹机。T—84—120在2000年4月完成了公司的内部测试后被送往土耳其，2000年6—7月间接受了土耳其陆军的特别测试，土耳其人将其称为Yatagan。土耳其的测试采用了以往国际测试的几乎所有标准，分三个阶段进行。第一阶段测试持续4周，地点是在小亚细亚的群山中，测试坦克在冬季严寒条件下的性能；第二阶段场地测试主要检验坦克的行驶性能，时间在春季，持续了1个月左右，测试内容包括蛇形机动、原地转向、加速性能测试等。第三阶段野外测试持续2个月，在夏季进行，主要检测坦克火力。测试显示T—84主战坦克能够在欧洲、亚洲和其他地方的各种不同气候条件下有效完成任务。
由于T—84坦克越来越复杂的设计迫使莫洛佐夫设计局研制高效的计算机模拟训练系统。莫洛佐夫设计局在这个领域的第一次努力是在1996年，研制出计算机驾驶员模拟训练系统。90年代后期，大量T—80UD坦克的驾驶训练模拟器交付给了巴基斯坦。
冷战结束后，不断缩减的国防经费迫使各国政府通过改进现役装备来维持军队的战斗力。
在这种背景下，莫洛佐夫设计局不得不改变他们的主攻方向，90年代，设计局的大部分精力从研制新的坦克装甲车转移到为现有装甲战斗车辆提供改进升级包，以提高其性能或延长其服役年限。
针对大量的T—72主战坦克的海外用户，哈尔科夫莫洛佐夫机械制造设计局开发了一系列升级包，它们分别是T—72AG（采用了大量T—84和T—80UD的关键部件）；T—72MP（安装了法国研制的火控系统）；T—72—120（安装了北约标准120毫米滑膛坦克炮）。三者之间最显著的不同在于火力方面。T—72AG和T—72MP仍然保留了125毫米主炮，但前者安装乌克兰自行研制的火控系统，可发射炮射导弹；而T—72MP安装的是法国的萨万—15（SAVAN—15）计算机化的火控系统，由法国萨杰姆公司研制。T—72—120则装备了120毫米滑膛炮，发射北约标准弹药，也采用乌克兰设计的火控系统。
1998—1999年，2个为T—64坦克研制的升级包研制成功，1999年，赢得了乌克兰陆军将部分T—64升级为T—64BM1水平的合同。
多年来，莫洛佐夫设计局还一直致力于T—54/T—55/T—59/T—62坦克的改进，装备这些老坦克的国家一般军费十分紧张，无力购置新主战坦克，改进装备是他们比较乐于实施的方案。莫洛佐夫设计局瞄准这个市场将会给他们带来更多的商机。