原乙未生
帰国後、技術本部員に発令された。1934年(昭和9年)8月、陸軍中佐に昇進。九四式軽装甲車の開発に携わった際に、シーソー式連動懸架(シーソー式サスペンション)を考案した。この懸架方式は以後に開発された日本の戦車・装甲戦闘車両のデファクトスタンダードとなった。
1935年(昭和10年)10月から翌年3月までドイツに派遣された大島浩陸軍少将率いる軍事視察団に随行し、再軍備の状況を視察した。帰国後、1936年(昭和11年)より後の主力中戦車となる九七式中戦車の開発に携わった。1937年(昭和12年)8月、陸軍大佐に昇進。1939年(昭和14年)3月、砲兵科から歩兵科の大佐に転科、実戦部隊である戦車第8連隊長に就任(昭和14年3月17日 - 昭和15年3月20日)し、八九式中戦車や九七式中戦車を装備した戦車連隊の連隊長として北支方面での戦闘を約一年間指揮した。部下の戦車中隊長には後に戦車指揮官として活躍した島田豊作大尉がいた。
その後、本土に帰還し陸軍技術本部付を経て、1940年(昭和15年)8月、陸軍少将に昇進し技術本部第5部長(戦車・自動車担当)となった。この年、ある技術会誌にて原乙未生は以下のように述べている。