Jabarkan T-64A dari T-64

Bahkan setelah T-64 sudah memasuki jalur assembly, tim perancang sudah bekerja untuk versi terbaru yang akan memungkinkan daya tembak tank ini diatas rata-rata, dinamakan dengan obyekt 434. Meriam D-81T 125mm yang baru dan mematikan, dari pabrik senjata Perm, dipasang di tank ini. Meriam ini sebenarnya hanyalah versi lebih besar dari meriam smoothbore 115mm milik T-62. Ukuran 125mm yang lebih besar berarti lebih sedikit yang bisa dibawa di dalam T-64, dan dengan kru pengisi amunisi menghabiskan sisa ruangan juga, tank ini hanya memiliki kapasitas 25 butir peluru saja. Ini terlalu rendah untuk bisa diterima para perancang Soviet, tetapi parameter dimensi yang ketat menghadang mereka untuk memperbesar ruang interior. Solusinya ialah dengan mengganti pengisi amunisi manusia dengan pengisi mekanis, memotong kru menjadi 3 dan menandai penggunaan autoloader pertama di MBT Soviet.(Perrett 1987:42) Autoloader 6ETs10 memiliki 28 butir peluru dan bisa menembakan 8 tembakan per menit; penyeimbangnya, sebuah 2E23, dipasang ke penjejak baru TPD-2-1 (1G15-1). Berkendara malam juga diadaptasikan dengan periskop baru TPN-1-43A yang akan diuntungkan dari iluminasi proyektor L2G yang kuat, dipasang di sisi kiri meriam. Pelindungnya ditingkatkan, dengan fiberglas menggantikan logam almunium di zirah, dan pelat yang dilengkapi per dipasang di pelindung lumpur (dikenal sebagai rok Gill), untuk melindungi suspensi atas dan samping. Tetapi rok tersebut sangatlah ringkih dan sering dilepas. Ruang penyimpanan kecil dibuat di dalam kubah meriam, dengan ruangan di kanan dan tiga kotak di kiri depan. Snorkel dipasang di sisi belakang kubah meriam. sebuah sistem proteksi nubika dipasang dan lubang palka diperlebar.

Puerwarupa di uji coba pada 1966 dan 1967 dan setelah produksi dimulai setelah T-64 ke 600, tank ini memasuki masa pakai di Angkatan Darat Soviet atas nama T-64A. Insinyur kepala Alexander Morozov di hadiahi Lencana Lenin atas kesuksesan model ini.

Dirancang untuk pasukan elit, T-64A diperbaharui dari waktu ke waktu karena perlengkapan yang ada meningkat kualitasnya. Setelah hanya tiga tahun mengabdi, modernisasi pertama berlangsung, yaitu mengenai:

fire control, dengan mengganti penjejak TPD-2-49 dengan coincidence rangefinder optik dan penglihatan malam TPN-1-49-23, dan penyeimbang dengan memasang sistem 2E26.