Внедрение приборов ночного видения у командира и механика-водителя, а также прицела «Луна», обеспечили возможность ведения боевых действий ночью.
Реализованная компоновка машины позволила разместить в забронированном объеме дополнительные топливные баки и довести запас хода по шоссе до 400 км.
Заводские и приемо-сдаточные испытания опытных танков «Объект 272», согласно приказу директора ЛКЗ №3 от 25 января 1956 г., прошли в районе г. Ломоносова. В них также приняли участие представители ЦНИИ-173, ЦКБ-393, ГБТУ и ГАУ.
Несмотря на то, что эти испытания могли быть закончены ЛКЗ в течение одного месяца, они задержались. Дело в том, что одновременно с ходовыми заводскими испытаниями машин ЦНИИ-173 и завод №393 производили отладку установленных на машинах стабилизаторов «Ливень».
Отладочные работы по системе «Ливень» завершили только в августе 1956 г. Задержка произошла в связи с проведением ЦНИИ-173 и заводом №393 МОП изменений в электрической схеме системы стабилизации. Для устранения вибрации изменили конструкцию крепления прицела Т2С («Удар») и ввели его амортизацию.
Испытания машин проходили как безостановочные пробеги в объеме 100 км, из них 86% пути приходилось на булыжное шоссе, 10% – на ровное гравийное шоссе и 4% – на грунтовую разбитую танковую трассу. Движение осуществлялось по участку длиной 50 км в обе стороны с одним разворотом в обратном направлении, при равноценном состоянии дороги для всех трех машин. На заводских испытаниях танк №01 прошел 820 км (двигатель отработал 55 ч 48 мин), танк №02 – 576 км (62 ч 53 мин), танк №03 – 633 км (58 ч 40 мин).
Танковая 122-мм пушка М62-Т со спаренным 14,5-мм пулеметом КПВТ. Оснащенная впоследствии эжекционным устройством для продувки канала ствола после выстрела и двухплоскостным стабилизатором «Ливень», она стала основным оружием танка Т-10М.
Унифицированная установка зенитного пулемета КПВТ на танке Т-10М («Объект 272»).
Испытания продемонстрировали преимущество машины №01 перед двумя остальными: средняя скорость движения увеличилась на 36%, расход топлива на 100 км снизился на 29%, температура бортовых редукторов уменьшилась на 10-12%. Это объяснялось установкой более мощного двигателя, ПКП с гидроприводом управления, обеспечивавшим сокращение времени на переключение передач, бортовых редукторов с распределением очагов выделения тепла по большему объему и подвески с дополнительными гидравлическими амортизаторами, обладавшей повышенной плавностью хода.
Одновременно, в I квартале 1956 г., в установленные по приказу министра транспортного машиностроения сроки, прошли испытания снарядным обстрелом башни танка «Объект 272» с пушкой М62-Т2. Испытания провели с целью определения бронестойкости башни, прочности крепления пушки, погонного устройства и других узлов, установленных в башню по указанию НТК ГБТУ.
Башня испытания обстрелом выдержала и по своей бронестойкости удовлетворяла заданным ТТТ. Испытания также подтвердили надежность крепления погона и пушки к башне, чему способствовало введение амортизации болтов крепления погона и усиление крепления рамки пушки.
В августе 1956 г. все три образца, оборудованные системой «Ливень», передали на полигонно-войсковые испытания на ГНИАП ГАУ. В ходе испытаний машин стрельбой сходу и с места, после проведения ЦНИИ-173 и заводом №393 отладочных работ по системе стабилизации «Ливень», последняя показала хорошие результаты работы на различных режимах по доведению снаряда до цели на всех трех образцах. Система «Ливень» и прицел Т2С работали надежно.
Пушка М62-Т2 и ее установка, пулеметы КПВТ, механизм поворота башни, силовые агрегаты привода пушки и крепление всех узлов боевого отделения после устранения недостатков, выявленных при отладочных испытаниях, также работали надежно. Таким образом, заводские, наладочные и приемо-сдаточные испытания опытные образцы танка «Объект 272» выдержали. Всего с учетом войсковых испытаний машины №01, №02 и №03 прошли, соответственно, 3069, 1904 и 3492 км. При этом их двигатели отработали 206 ч 57 мин и 28 ч 4 мин (после замены двигателя), 183 ч 16 мин и 284 ч 43 мин соответственно.
По завершении полигонно-войсковых испытаний ОКБТ ЛКЗ продолжило работы по корректировке ЧТД, выпуску технологических процессов и подготовке производства к серийному выпуску танка «Объект 272». При этом учитывалось использование дизеля В12-6 мощностью 551,5 кВт (750 л.с.) при частоте вращения коленчатого вала 2100 мин1 . Максимальная скорость танка по шоссе составляла 53 км/ч, запас хода по шоссе (при емкости топливных баков 950 л) – 250-300 км, по местности -135-160 км.
В ноябре 1956 г. в ОКБТ закончили отработку ЧТД машины и передали ее для выпуска установочной партии в 20 машин на ЛКЗ и заводе №200 в г. Челябинске (корпуса и башни).
14 декабря того же года прошел пленум НТК ГБТУ, на котором состоялось обсуждение результатов испытаний танка «Объект 272». В своем решении пленум рекомендовал его для серийного производства и принятия на вооружение Советской Армии.
С началом 1957 г. ЛКЗ продолжил подготовку производства и выпуска установочной партии танка «Объект 272», которую надлежало изготовить в IV квартале 1957 г. Одновременно с отработкой узлов и деталей опытных образцов в процессе сборки и монтажа первой партии машин реализовали ряд мероприятий, направленных на повышение качества танка, облегчение его сборки, а также на упрощение обслуживания при дальнейшей эксплуатации.