Особое внимание уделялось и повышению противорадиационной защиты экипажа танка Т-10М. Работы в этом направлении развернулись в ОКБТ в I квартале 1960 г. Были выполнены соответствующие расчеты по защите экипажа от действия проникающей радиации, подготовлен эскизный проект, который рассмотрели на Техническом совете ОКБТ 29 марта 1960 г. при участии представителей филиала ВНИИ-100, НИИБТ полигона, НТК ГБТУ и ГКСМОТ.
Представленные решения по установке подбоя и надбоя должны были обеспечить уменьшение радиуса радиационного поражения экипажа Т-10М на 200 м при воздушном взрыве ядерной бомбы среднего калибра, что приводило к снижению площади поражения на 30-40%. Наиболее слабыми с точки зрения радиационной защиты деталями Т-10М являлись крыша башни и корпуса, кормовые сечения башни, крышки люков механика-водителя, командира и заряжающего.
В качестве защитного материала использовали композицию на основе пластифицированного полиэтилена (ПОВ-20) со свинцом. При этом масса танка за счет установки подбоя увеличивалась на 600 кг при содержании свинца 70% и на 400 кг - при содержании свинца 50%.
В процессе проработки эскизного проекта оставались не решенными вопросы надежной приклейки подбоя к броне, поставки смотровых приборов со специальными стеклами, а также изготовления прибора водителя с увеличенной перископичностью.
Тем не менее, эскизный проект приняли за основу для выполнения рабочих чертежей. Во II квартале 1960 г. выпустили чертежи установки специального подбоя, а также изготовили необходимые узлы и детали. В III квартале собрали опытный образец танка Т-10М (№7-Б-004) с усиленной защитой от проникающей радиации, который после сдачи заказчику в IV квартале прошел заводские испытания.
От серийной машины этот танк отличался установкой 40-мм подбоя из материала ПОВ-20/50С; на крышке люка механика-водителя и подбашенном листе защита от проникающей радиации была усилена 45-мм подбоем из того же материала. Корму, правый и левый борта башни оборудовали подбоем ПОВ-20/50С и ПОВ-20 с толщиной листов, изменявшейся от 20 до 40 мм. Масса подбоя составила 396 кг, причем на башню приходилось 294 кг, а на корпус - 102 кг.
Исследования показали, что размещение подбоя на Т-10М позволило увеличить кратность ослабления проникающей радиации в 1,9-4,3 раза. Таким образом, защитные свойства танка улучшились в 2,3 раза и составили оценочную кратность ослабления проникающей радиации, равную 5,5.
По результатам испытаний опытного образца в I квартале 1961 г. в ОКБТ ЛКЗ скорректировали рабочие чертежи и изготовили ряд опытных деталей для лабораторных испытаний. Во II-III кварталах осуществили отработку технологии установки и выбрали способ крепления подбоя в корпусе и башне. Вновь изготовленные элементы подбоя смонтировали в одном из корпусов и башне, которые подвергли обстрелу. В итоге приняли крепление подбоя в корпусе на бонках, а в башне - на клею и бонках.