Испытания были проведены по заранее утвержденной программе и включали в себя три этапа.
1. Проверка стойкости брони башни обстрелом основным калибром 45 мм (бронебойный снаряд принятого на вооружение образца, черт. 2-03347) с определением:
а) тактических характеристик брони башни и плит при обстреле по нормали и под естественным углом наклона стенок;
б) выявления литейных дефектов башни и равнопрочности ее в различных точках путем распределенного обстрела башни.
2. Проверка брони башни при обстреле 37-мм бронебойными снарядами (черт. 38821) под естественным углом наклона, а на плитах — обстрелом по нормали.
3. Проверка двумя выстрелами вида поражения снарядами принятого на вооружение образца калибра 76 мм (черт. 2-03545).
В ходе испытаний выяснилось, что при примерно одинаковой стойкости литых плит башня показала различную бронестойкость. При достаточно хорошей стойкости правого борта башни левый борт в кормовой части и особенно — носовой части показал более низкую стойкость, что, как позже выяснилось, явилось следствием неравномерного охлаждения башни при окончательной закалке под душем. Следует отметить, что бронестойкость испытуемых плит и башни даже в лучших местах была признана ниже бронестойкости литых плит, полученных бригадой в ходе первого этапа работ на плавках с более высоким содержанием углерода.
По характеру поражений литые плиты и башня показали вполне удовлетворительные результаты: отколы и трещины были лишь в местах, пораженных литейными дефектами, и совершенно не наблюдались на здоровых участках отливки, даже при испытании 76-мм снарядом. Таким образом, данные испытаний не подтвердили мнение, разделяемое на тот момент многими специалистами броневого производства, что литая броня более хрупкая по своим свойствам, чем катаная. По срабатываемости корпусов бронебойных снарядов литые плиты и башня также дали вполне удовлетворительные результаты — случаев пробития в целом виде снарядами 37 и 45 мм как под углом 0°, так и 30° обнаружено не было.
Также в ходе испытаний опытной литой башни был выявлен ряд дефектов конструктивного и технологического порядка, что дало богатый материал в отношении корректировки этого совершенно нового вида производства. Приведем перечень этих недостатков, отраженных в Акте по полигонным испытаниям:
КОНСТРУКТИВНЫЕ НЕДОСТАТКИ ОПЫТНОЙ ЛИТОЙ БАШНИ.
Ввиду отказа (в начале работы бригады) КБ завода № 183 от проектирования литой башни машины А-34, представленная для испытания литая опытная башня была разработана силами бригады, по чертежам сварной башни и с некоторыми небольшими изменениями. В основном эти изменения свелись главным образом к созданию достаточно плавных переходов в местах стыков, без нарушения основных размеров конструкции и формы башни.