לטנק מנוע דיזל מקורר מים קל משקל מדגם V-12, עשוי אלומיניום, בהספק של 500 כוחות סוס, שאיפשר לטנק להגיע למהירות של 50 קמ"ש על כביש, ועד 26 קמ"ש בשטח. יתרונותיו של מנוע הדיזל היו שיש בו פחות סיכון שרפה מאשר מנוע בנזין, והוא חסכוני בדלק. אחת הסיבות לחסכון בדלק היא כי הממסרה שאותה מפעיל המנוע היא ממסרה מכנית פשוטה, אף שהיא לא הטובה מסוגה. הממסרה שכנה בעורף הטנק - בניגוד למרבית הטנקים הגרמנים והאמריקאים בתקופה - ועל ידי כך הייתה בטוחה יותר מפני פגיעה, ואפשרה לתכנן את חזית גוף טנק שתהיה משופעת היטב קדימה. שיעור צריכת הדלק ב-T-34 הוא נמוך ביותר, 1.8 ליטר לכל ק"מ, אפילו בשטחים ללא דרך. טווח הפעולה התאורטי של הטנק עמד על 400 ק"מ בדרכים סלולות. מלאי הדלק בן 450 הליטר הובל בעורף הטנק, במיכלים שבבליטות המשורינות של גוף הטנק אשר מעל הזחלים. בשביל הגדלת טווח הפעולה למסעות ארוכים, נישאות חביות בצדדים העורפיים. בעת הקרב הוסרו חביות אלו, שהיו פגיעות מאוד.
השוואת דגמי ה-T-34:
שירות מבצעי.
מבצע ברברוסה (1941).
ב-1941, היה הצבא האדום באמצעו של תהליך לארגון מחדש של עוצבות השריון שלו. הבליצקריג הגרמני של 1939–1940 עורר את הפיקוד הרוסי להבחנה מבוהלת באפשרויות הגלומות בלוחמה ניידת. באוגוסט 1940 החלו הרוסים להקים 9 גיסות-טנקים, ובאפריל 1941 הוחלט להקים עוד 21 גיסות כאלו עד סוף 1942. על הנייר אמורים היו הגייסות לכלול 1,031 טנקים ו-37,000 חיילים כל אחד, אולם הכמות והציוד של מסגרות אלו היו מאוד לא אחידות. גייסות אלו, שהיו זהים בגודלם ל'פנצרגרופה' (קבוצת שריון) גרמנית, היו מורכבים כל אחד משתי דיוויזיות טנקים ומדיביזיית רובאים ממונעת. דיוויזיות הטנקים תצוידנה ב-375 טנקים, מהם 210 T-34, 63 KV, ו-102 טנקים מדגם T-26 או BT. אך זה היה מעבר ליכולתם של הסובייטים, ובמאי 1941, המליץ ראש הכוחות המשוריינים הסובייטים לצייד לפחות 50 מרגימנטי הטנקים בתותחים נגד-טנקים נגררים במקום הטנקים החסרים.
בעת הפלישה הגרמנית לברית המועצות ב-22 ביוני 1941, עמדו לרשות הפיקוד הסובייטי למעלה מ-19,000 טנקים, מרביתם כלים מיושנים מסוג T-26 ו-BT, אל מול סך הכול 3,300 טנקים גרמנים. מתוך 1,225 טנקי T-34 שיוצרו עד ערב הפלישה, רק 967 הונפקו ליחידות הצבא האדום, ואלו היו פזורים בין חמשת האזורים הצבאיים הסובייטים. הגיס הממוכן הרביעי במחוז הצבאי בקייב והגיס הממוכן השישי במחוז הצבאי המערבי קיבלו למעלה ממחצית מטנקי ה-T-34. על הנייר, לפחות, הייתה לרוסיה עדיפות מספרית בטנקים וכן עדיפות איכותית בזכות ה-T-34, וכך גם ה-KV, אולם מצב המוכנות והאימונים היה מדאיג ביותר: ייצור התחמושת לתותחי ה-76.2 מ"מ התעכב, ורק כ-12 אחוז ממספר הפגזים הדרוש היה זמין כשפרצה המלחמה. טנקים T-34 רבים יצאו לקרב ללא מלאי תחמושת מספיק, וללא תחמושת חודרת שריון. בתחילה סבל הטנק גם מבעיות מכניות במערכות ההיגוי, וליחידות התחזוקה היה מעט מאוד חלקי חילוף. יחידות טנקים רבות עשו הכרות עם ה-T-34 רק ימים ספורים לפני פרוץ המלחמה; לרבים מאנשי הטנקים היה ניסיון מעשי של כשעה וחצי עד שעתיים בלבד בנהיגה בטנק, וקצינים רבים לא היו מוסמכים לגמרי לפקד עליהם. נחיתות אימונם תבוא לידי ביטוי במהלך הקרבות, כנגד השריונרים הגרמנים המנוסים.
אמנם הופעת ה-T-34 בשדה הקרב במהלך מלחמת העולם השנייה היוותה הפתעה טכנולוגית לצבא הגרמני, אך מספר דוחות מודיעין מ-1940 ציינו את ייצורו של טנק סובייטי חדש, שזוהה כ-T-32, במפעלים בסטלינגרד ובחרקוב. הקצונה הנאצית הבכירה מצידה, הנתונה באופוריה מניצחונות הבזק ב-1940, התייחסה בביטול לגבי הצבא האדום ולא יחסה לכך חשיבות. בישיבה ב-23 בדצמבר 1940 בה נכח גנרל פרנץ האלדר, ראש המטה הכללי של OKH, נאמר כי בידי OKH "מידע דל על הטנקים הרוסיים", ואף-על-פי-כן הסברה הרווחת שם היא שהם "נחותים משלנו בשריון ומהירות. עובי השריון המרבי הוא 30 מ"מ. תותח 44 מ"מ (הכוונה היא לתותח 45 מ"מ) חודר את הטנקים שלנו בטווח 300 מטר: טווח אפקטיבי 500 מטר; לא-מזיק מעל 800 מטר...". גם במהלך המערכה על צרפת היו הטנקים הגרמנים נחותים לרוב דגמי הטנקים הצרפתיים והבריטיים מבחינת כוח אש ושריון, אך הם התגברו על כך באמצעות טקטיקה ואימונים עדיפים.
הגרמנים נתקלו לראשונה בטנקי T-34 במספרים קטנים כבר בשבועות הראשונים של הפלישה. מרבית הקרבות המוקדמים של ה-T-34 לא היו שריון בשריון, אלא כנגד חיילי רגלים, חמושים לרוב בתותח נגד-טנקים מיושן בקוטר 37 מ"מ, שלא היה יעיל כלל כנגד ה-T-34 בטווחי קרב סבירים. סוללת תותחי נ"ט 37 מ"מ מגדוד "ציידי הטנקים" (Panzerjager) ה-42 דיווחה ב-8 ביולי 1941: "דגם של טנק לא מוכר הופיע מולנו. פתחנו מיד באש, אך שריון הטנק לא נחדר עד אשר הוא הגיע למרחק 100 מטרים". צוות נחוש של תותח 37 מ"מ ספר 23 פגיעות על T-34 בודד, וכל שהצליח היה לתקוע את מערכת צידוד הצריח שלו.
השפעתו של ה-T-34 הייתה ניכרת על הגייסות הגרמניים; דיווחי מפקדי שדה גרמנים ציינו את הפאניקה ששררה בחיילים כל עת שהופיעו טנקים של הצבא האדום. גנרל היינץ גודריאן, אשר פיקד על קבוצת השריון השנייה מקבוצת ארמיות מרכז של פדור פון בוק, נתקל במארב של בריגדת T-34 באוקטובר, ומייד הבחין בעליונותו על הטנקים הגרמנים. הוא רשם, שבוע אחר כך: "טנקי T-34 רבים נכנסו לפעולה והסבו לטנקים הגרמניים אבדות כבדות. עד למועד זה נהנינו מעדיפות בטנקים, אך מעתה והלאה התהפך המצב... דיווחתי על המצב, שהיה חדש לגבינו, לקבוצת הארמיות; תיארתי בדיווח זה במונחים פשוטים את עליונותו הבולטת של ה-T-34 על הפאנצר סימן 4 שלנו והסקתי את המסקנות הנובעות מכך לגבי שינוי בייצור העתיד שלנו... כמו כן ביקשתי ייצור מהיר של תותח נ"ט כבד בעל כושר חדירה מספיק לחיסול ה-T-34". גם גנרל פרידריך פון מלנתין כתב אחר כך, ש"ב-1941 לא היה לנו דבר שישווה ל-T-34". אולם על אף עליונותו הטכנית של ה-T-34 על השריון הגרמני, השפעתו על הקרבות בחודשים הראשונים הייתה מועטה, כתוצאה מאוזלת ידו של הצבא האדום. לפחות 50 אחוז מאבדות הטנק בקיץ 1941 היו כתוצאה מתקלות מכניות או מנטישה של אנשי הצוות; חלקי חילוף ורכבי חילוץ כמעט ולא היו קיימים. עד סוף 1941, אבדו מרבית ה-T-34.
התגובה הגרמנית.
הופעת ה-T-34 בשדה הקרב הותירה חותם על תכנון הטנקים העתידי בגרמניה הנאצית. הצעות מהחזית, שה-T-34 פשוט יועתק במדויק ובמהירות במפעלים גרמניים נדחו - חלקית בגלל הקושי להחל בייצור המוני של מנוע הדיזל העשוי אלומיניום של הטנק הרוסי. עתה ריכזו מתכנני הטנקים הגרמניים את מאמציהם ביצירת טנק שקפיצתו קדימה אל העתיד תוכל לא רק לבטל את יתרונו של ה-T-34, אלא גם כל פיתוח אפשרי שלו, שעשוי לעלות בדעת מתכנניו הרוסיים. תחת זאת הוחל בתכנון הפאנצר סימן 5, שכונה אחר כך פנתר. זה היה טנק בן 45 טונות שבו הועתק השריון המשופע של ה-T-34, יחד עם זחליו הרחבים, אך תותחו היה משופר עוד יותר. אולם תכנון טנק כה מתקדם ארך זמן רב, והפנתרים הראשונים החלו להגיע ליחידות הגרמניות רק ביולי 1943, כשהם סובלים מבעיות חשמליות או הידראוליות.
הצבא האדום מתארגן מחדש.
העתקת מפעלי הטנקים מזרחה, בנוסף להוספת מפעלים חדשים, עזרו לצבא האדום להתאושש מהאבדות הטנקים הקטסטרופליות שספג במבצע ברברוסה. ארגון הצבא השתנה רבות מאז 1941. כתוצאה מאבדות הטנקים המסיביות פורקו ביולי 1941 באופן רשמי גיסות הטנקים, ודיוויזיות הטנקים הנותרות אורגנו מחדש כבריגדות טנקים, כדי להקל על המפקדים חסרי הניסיון. סדר הכוחות הרשמי בבריגדה בדצמבר 1941 היה רק 46 טנקים, ומספר זה ירד ל-27 בפברואר 1942. אולם באותה עת כבר החל ייצור הטנקים הרוסי לגדול במידה ניכרת, ובאפריל 1942 עלה מספר הטנקים בבריגדה ל-46, מתוכם 16 טנקי T-34, 10 טנקי KV-1, ו-20 טנקים קלים. בקיץ 1942 הוחל בשינוי מבנה בריגדות הטנקים, כתוצאה מלקחי הקרבות: טנקי ה-KV הכבדים, שהיו איטיים בהרבה מה-T-34 ומהטנקים הקלים, השתרכו מאחור והקשו על תיאום ההתקפה. כעת הוקמו בריגדות בנות 32 טנקי T-34, ו-21 טנקים קלים מדגם T-60 ו-T-70, ואילו ה-KV אורגנו ברגימנטים נפרדים שתפקידם להבקיע מערכי הגנה ולסייע לחיל הרגלים.
השינוי במבנה הבריגדות לא הספיק להשפיע על קרבות קיץ 1942 בוורונז' ונהר דון, ואבדות הצבא האדום היו עצומות: כ-8,000 טנקים מיולי עד ספטמבר 1942. אך באותה שנה כבר הושלמו בממוצע 1,000 טנקי T-34 בחודש, הרבה מעבר ליכולת הייצור הגרמנית. ה-T-34 המשיך לשמור על עליונותו הטכנולוגית עד אביב 1942 לפחות, בעת שדגמי F2 של הפאנצר 4, חמושים בתותח L/43 הארוך, נשלחו לראשונה במספרים קטנים לחזית המזרחית. עם תחילת מתקפת הקיץ הגרמנית ב-28 ביוני 1942 עמדו לרשות קבוצת ארמיות דרום 135 טנקי F2 בלבד. באותה עת, היו אלו הטנקים היחידים בארסנל הגרמני שהיו מסוגלים להתמודד כנגד טנקי T-34 ו-KV הסובייטיים.
בקרב קורסק שנערך ביולי 1943, קרב השריון הגדול בהיסטוריה, היה ל-T-34 תפקיד מרכזי: מתוך 3,275 הטנקים שעמדו לרשות הצבא האדום בעת הקרב, 2,300 היו T-34. בקורסק נאלצו T-34 להתמודד כנגד טנקים חדישים מדגם פנתר וטיגר, ובמשחיתי טנקים מדגם פרדיננד, שהיו עדיפים על כל סוגי הטנקים הסובייטיים מבחינת חימוש ומיגון. אך טנקים אלו היו מעטים למדי, ומרבית השריון הגרמני עוד התבסס על טנקי הפאנצר 3 ו-4. בקרבות קיץ 1943 נפגעו כ-9,000 טנקים בצד הסובייטי, אולם כעת משעברה היוזמה ההתקפית לידי הצבא האדום, טנקים רבים שניזוקו בקרב חולצו והוחזרו לשירות בתום תיקונים ביחידות התחזוקה העורפיות, או במפעלים.
T-34-85.