Параллельно с ТА-1 был создан второй вариант Т-1002 или ТА-2. Эта машина, представляла дальнейшее развитие ТА-1, но в отличие от него имела колесно-гусеничный ход. Силовая установка, а также артиллерийское вооружение и его размещение осталось прежним. А количество пулеметов увеличилось до пяти — еще два Максима в шаровых установках смонтировали в бортах корпуса.
Танк Т-35-1 преодолевает вертикальную стенку высотой 1 метр. 1932 год.
В ходовой части ТА-2 использовались три пары обрезиненных опорных катков большого диаметра, а между первым и вторым имелась тележка с двумя малыми опорными катками. При движении на колесах, тележка поднималась, передняя пара катков была управляемой, а две задних пары были ведущими. Из-за крайне плотной компоновки моторно-трансмиссионного отделения для управления танком ТА-2 использовали сервоприводы. Экипаж ТА-2 состоял из пяти человек, расчетная масса машины — 27 т, максимальная скорость по шоссе на гусеницах составляла 50 км/ч, а на колесах — 80 км/ч.
Одновременно с проектированием ТА-1 и ТА-2, конструкторы разработали вариант тяжелого колесно-гусеничного танка Т-1003 или ТА-3. Расчетная масса машины составляла 32,5 т, броневая защита 15–35 мм. Вооружение ТА-3 включало себя 76 и 37-мм пушки и пять пулеметов ДТ. В отличие от ТА-1 и ТА-2 этот танк имел только одну башню — в ней размещались два орудия (причем они имели независимое друг от друга наведение), а также два пулемета ДТ (в кормовой части башни). Кроме того, по одному ДТ установили в бортах и лобовом листе корпуса. Экипаж танка состоял из шести человек.
Ходовая часть ТА-3, как и на предыдущих вариантах, прикрывалась броневым фальшбортом. При движении на колесах управляемыми являлась два передних опорных катка большого диаметра. При этом для обеспечения им возможности поворота, прикрывающие их бронелисты фальшборта выполнялись откидными на петлях. Кроме того, по две пары опорных катков с каждого борта при переходе на колесный ход вывешивались. Конструкция тележек ходовой части во многом была заимствована у проекта ТА-2.
В качестве силовой установки предполагалось использование 500-сильного авиационного двигателя М-17, конструкция трансмиссии и системы пневмосервоуправления заимствовалась у ТА-2. Но в отличие от последнего, коробка перемены передач размещалась не продольно, а поперек корпуса. Предполагалось, что на гусеницах ТА-3 сможет разгоняться до 45 км/ч, а на гусеницах — до 70 км/ч.
В качестве приборов наблюдения на ТА-3 использовались стробоскопы. Танк оснащался радиостанцией с довольно высокой антенной, которая перевозилась в разобранном виде. Для защиты от отравляющих веществ, в случае их использования противником, внутри танка при помощи специальных компрессоров создавалось избыточное давление, а также применялись воздушные фильтры.