Основное вооружение. 
Средний танк Т-34–76

Первые танки Т-34 образца 1940 года были вооружены короткой 76,2-мм пушкой Л-11 образца 1938 года с длиной ствола 30,5 калибра. В 1941 г. очень небольшое количество Т-34 было вооружено 57-мм длинноствольной пушкой большой мощности ЗИС-4, предназначенной для поражения легкобронированных целей на больших дистанциях. Большая мощность пушки компенсировала уменьшение калибра. Но Л-11 осталась стандартной пушкой для Т-34 образца 1940 г.

Однако инженеры располагали более удачной пушкой, хотя возникали затруднения бюрократического характера по ее установке. ОКБ завода № 92 во главе с конструктором В. Грабиным разработало новую 76,2-мм пушку Ф-32. Ее устанавливали на новые тяжелые танки КВ. При стрельбе по бронированным целям из-за более длинного ствола пушка показывала гораздо лучшие результаты по сравнению с Л-11, которой были оснащены танки Т-34 образца 1940 года. К концу 1940 г. сотрудник ОКБ В. Грабина, П. Муравьев, адаптировал пушку Ф-32 для установки на Т-34 и на ее базе разработал новую пушку (Ф-34 с длиной ствола 42 калибра), значительно превосходящую Л-11. По собственной инициативе В. Грабин и директор завода № 92 А. Елян начали производство Ф-34 вместе с Л-11 и отправили обе пушки на Харьковский завод, занятый изготовлением танков Т-34.

Танки этой модели (Т-34 образца 1941 г.) в основном использовались в качестве танков командиров взводов и рот и после начала германского вторжения очень хорошо показали себя в боях, благодаря возросшей огневой мощи. Сталину стало об этом известно из репортажей военных корреспондентов с передовой. Части, сражавшиеся на передовой, требовали больше танков, оснащенных эффективной пушкой Ф-34, чем Л-11, поэтому летом 1941 года Государственный Комитет Обороны окончательно утвердил пушку Ф-34 в качестве стандартной для танка Т-34. Ф-34 имела обычную полуавтоматическую казенную часть. Командир мог стрелять как вручную, так и с помощью педали; он отвечал за горизонтальное вращение башни вручную или с помощью электропривода. При стрельбе из Ф-34 эти снаряды пробивали броню немецких PzKpfw III и IV (толщина лобовой брони 50-мм) с почти любой дистанции.

Ф-34 давала Т-34 такое преимущество в дальности и поражающей силе, что немцы с превеликим трудом противостояли танку Т-34. PzKpfw IV с лобовой броней толщиной 80-мм был принят на вооружение лишь весной 1943 г. Красная Армия продолжала оставаться на лидирующих позициях — был принят на вооружение бронебойный снаряд БР-350П. Он пробивал 92-мм броню при стрельбе с дистанции 500 м — примерно на таком расстоянии ведется стрельба в танковом бою. Однако появление на фронте в 1943 г. новых немецких машин, специально разработанных для борьбы с Т-34, кардинально изменило ситуацию. При стрельбе с обычной дистанции Ф-34 не могла пробить лобовую броню «Тигров» и «Пантер». Во время сражения под Курском в июле 1943 г. танки Т-34 были вынуждены приближаться к немецким танкам на дистанцию стрельбы прямой наводкой либо маневрировать таким образом, чтобы выйти им во фланг или в тыл. Проблему удалось решить, когда в конце 1943 года на вооружение была принята 85-мм пушка. Первоначально боезапас Т-34 составлял 77 выстрелов. На Т-34 образца 1943 г. он был увеличен до 100 выстрелов. Стандартный боекомплект состоял из 19 выстрелов БР-350ААП, 53 выстрелов Ф-354 или ОФ-350ХЕ и 5 выстрелов СХ-350.