К этому времени КБ УВЗ заметно окрепло после реэвакуации в Харьков коллектива конструкторов харьковского КБ под руководством А.А. Морозова и получило хороший практический опыт в создании средних танков. В 1950-е гг. коллектив этого КБ, возглавляемый Л.Н. Карцевым, участвовал наряду с морозовским КБ в работах по созданию нового среднего танка. Несмотря на то, что созданный ими «объект 140» получился нетехнологичным и видны были некоторые просчеты в компоновочном плане, он имел и ряд прогрессивных решений, таких как. например, цельнолитая башня и ходовая часть с опорными катками из алюминиевых сплавов с большей величиной динамического хода, чем на «классике» — Т-54 и Т-55, И все же, в общем, работы у харьковских коллег шли более успешно, поэтому Л.Н. Карцев направил в ЦК КПСС и Совет Министров СССР письмо с просьбой о снятии с КБ УВЗ задачи проектирования нового среднего танка. Тем не менее, отрицательный результат тоже полезен. В дальнейшем наработки, полученные в ходе создания «объекта 140», были использованы при проектировании и создании танка Т-62, принятого на вооружение Советской Армии в 1961 г.
В начале 1960-х гг. коллектив КБ УВЗ работал над усовершенствованием танка Т-62, о чем уже говорилось выше. Так появились опытные образцы танков «объект 167» (1961 т.) и «объект 166М» (1963 г.). Основными отличиями этих машин от своего предшественника Т-62 были новая ходовая часть и более мощный двигатель. Забегая вперед, отмечу, что ходовая часть опытного «объекта 167» впоследствии и послужила основой для создания таковой для серийного танка Т-72.
В конце 1968 г. начались полигонные испытания опытных образцов «объекта 172» в различных климатических условиях. Созданный на основе переданной из Харькова документации по танку «объект 435», «объект 172» внешне практически не отличался от харьковской машины. А следовательно, и проблемы, сопровождающие танки Т-64 в отношении недостаточной надежности ходовой части, также не были решены. На полигонных испытаниях обнаружилась недостаточная надежность харьковской ходовой части. После этого все пришли к однозначному выводу: ее надо менять на тагильскую, т. е. аналогичную той, что использовалась на опытном «объекте 167» — с обрезиненными опорными катками увеличенного диаметра и поддерживающими роликами, более мощными траками с открытым металлическим шарниром, аналогичными тракам танка Т-62. Такая ходовая часть оказалась более надежной и дешевой в изготовлении (однако и она тоже не лишена недостатков, так как имеет худшее сцепление с грунтом и забивается им, набирая при этом до полутора тонн лишнего веса; с такой гусеничной лентой при движении по шоссе с твердым покрытием и на скоростях более 50 км/ч танк становится почти неуправляемым). Это и было реализовано в последующих образцах.
Электрогидромеханический механизм заряжания (М3) танка Т-64 был заменен электромеханическим автоматом заряжания (АЗ) с механизмом выброса поддонов. За основу был взят АЗ. разработанный уральскими конструкторами во время работ по модернизации Т-62. Сточки зрения конструкторов, такой АЗ был более надежен, так как не имел гидравлики, и прост в эксплуатации. Однако вследствие того что на АЗ при заряжании досылание снаряда и заряда осуществлялось раздельно, цикл заряжания АЗ увеличился на одну секунду по сравнению с М3.
В связи с установкой другого двигателя была изменена и компоновка моторно-трансмиссионного отделения танка. Использование нового по тем временам стартера-генератора СГ-10 потребовало поиска и места для его установки, так как конструкторы отказались устанавливать его непосредственно на самом двигателе из-за его размеров. Раньше на двигатель ставились отдельно стартер и отдельно генератор, и в разных местах. Поэтому пришли к решению смонтировать СГ-10 на повышающем редукторе (гитаре) с приводом от него же. Была также изменена и система охлаждения радиаторов — вместо эжекционной системы установили вентиляторную. В результате этого длина корпуса машины увеличилась на 320 мм. В таком виде танк получил обозначение «объект 172М». От харьковского танка осталась практически только одна трансмиссия, С весны 1969 г. нижнетагильское КБ возглавил В.Н. Венедиктов, сменивший на этом посту' Л.Н. Карцева, ушедшего в научно-технический комитет Главного бронетанкового управления (НТК ГБТУ).
Следующим шагом на пути к принятию на вооружение танка Т-72 было постановление Правительства СССР от 12 мая 1970 г. «О мерах по созданию мощностей для выпуска танков Т-64А». В этом постановлении в одном из пунктов Министерство оборонной промышленности освобождалось от задания по организации серийного производства танков Т-64 на Уралвагонзаводе. Но далее, в том же пункте постановления, ставилась задача завершить отработку' «объекта 172» и двигателя В-45, подготовить их производство с целью начать выпуск этого танка на УВЗ уже в 1972 г! И это еще до принятия машины на вооружение. До сих пор остается неясным, как создателям и сторонникам танка Т-72 удалось довести его до серии, ведь заведующий Отделом оборонной промышленности ЦК КПСС ДФ. Устинов был ярым противником этой машины. Тем не менее, это постановление Правительства было подписано, в том числе, и Дмитрием Федоровичем. Проработавший в ВПК более 20 лет и хорошо знающий всю эту «кухню», Ю.П. Костенко в своих воспоминаниях пишет, что такое постановление Д.Ф. Устинов подписать просто не мог.
