К весне 1932 года был изготовлен опытный образец. В связи с загруженностью завода № 174 программой производства лёгких танков Т-26 освоение серийного выпуска Т-28 в ноябре поручили наполовину простаивавшему заводу «Красный путиловец», на котором для разработки технологии создали СКБ-2 под руководством О. М. Иванова. Для оказания организационной помощи на завод откомандировали начальника ОКМО Н. В. Барыкова. По результатам испытаний двух опытных образцов практически все узлы были кардинально переработаны.
К 1 мая 1933 года завод выпустил первые 12 танков, принявших участие в парадах в Москве и Ленинграде. К концу года было изготовлено 44 машины.
Корпус танка сваривался из катаных броневых листов толщиной 20 – 30 мм. В главной башне, оснащённой подвесным полом, размещались курсовой пулемёт ДТ и короткоствольная (16,5 калибров) 76-мм пушка КТ-28 с начальной скоростью снаряда 381 м/с и прицельной дальностью стрельбы 2000 метров – танковый вариант полкового орудия образца 1927 года. Орудие имело низкие баллистические характеристики и скорострельность (из-за неавтоматического поршневого затвора) и было допущено для вооружения танков временно, до принятия в массовое производство пушки П. Н. Сячинтова ПС-3 образца 1933 года с начальной скоростью снаряда 520 м/с и полуавтоматическим затвором. Однако за пять лет серийного производства Кировский завод сделал всего 12 штук ПС-3.
Для стрельбы назад в кормовой нише башни Т-28 имелась шаровая установка под запасной пулемёт. На командирских машинах здесь крепилась радиостанция 71-ТК с поручневой антенной. Впереди и ниже главной башни симметрично устанавливались малые башенки от танка Т-26, вооружённые пулемётами с горизонтальным углом обстрела 165 градусов.
Советский средний танк Т-28
На танке устанавливали 12-цилиндровый двигатель М-17Л, «в девичестве» – немецкий авиамотор БМВ-VI, мощностью 500 Л. С., освоенный Рыбинским моторным заводом. Подвеска состояла из двух подвешенных к корпусу тележек. В каждую тележку входили три каретки, соединённые между собой рычагами, а каждая каретка включала две пары катков, связанных балансирами. При весе 27,8 тонны танк развивал скорость до 45 км/ч по шоссе, имел запас хода 220 км и экипаж из 6 человек.
Параллельно в недрах ОГПУ под руководством разоблачённого «члена Промпартии» Н. А. Астрова разрабатывался танк особого назначения ПТ-1 резерва Главного командования. По сути, это был увеличенный в размерах БТ-2, который пытались научить плавать. Получилась машина весом 14,2 тонны, вооружённая 45-мм пушкой и четырьмя пулемётами, с экипажем из четырёх человек. Особо выдающихся качеств опытный образец не продемонстрировал, а плавал плохо.