Начиная с самого первого момента принятия лёгкого танка Т-70 на вооружение РККА, советским военным специалистам была очевидна его главная слабость – одноместная башня. Но конструкция танка ещё имела резервы, которые можно было задействовать для устранения этого недостатка. Танковое конструкторское бюро ГАЗ во главе с Н. А. Астровым обещало это военным ещё при показе прототипа ГАЗ-70 и немедленно включилось в работу практически сразу после налаживания серийного выпуска Т-70. По ходу поздней весны, лета и ранней осени 1942 года было выяснено, что установка двухместной башни сильно увеличит нагрузку на двигатель, трансмиссию и ходовую часть танка. Испытания догруженного до 11 тонн танка Т-70 полностью подтвердили эти опасения – на тестах лопались торсионы подвески, ломались траки, выходили из строя узлы и агрегаты трансмиссии. Поэтому основная работа велась по усилению этих элементов конструкции, успешно завершившаяся принятием на вооружение РККА модификации Т-70М.
Также к осени была изготовлена и успешно испытана двухместная башня для танка Т-70, но на пути к серийному производству встали два обстоятельства.
Первым из них была недостаточная мощность спаренной двигательной установки ГАЗ-203. Её планировалось увеличить путём форсирования до 170 л. с. в сумме за счёт увеличения коэффициента наполнения цилиндров и повышения степени сжатия. Второе препятствие возникло из требований обеспечить большие углы возвышения орудия для поражения целей на верхних этажах зданий в городских боях. Также это могло позволить несколько повысить возможности огневого противодействия авиации противника. В частности, на этом настаивал командующий Калининским фронтом генерал-лейтенант И. С. Конев. Уже разработанная двухместная башня для Т-70 этому требованию не удовлетворяла и была переконструирована для возможности стрельбы из орудия под большим углом возвышения. Второй прототип с новой башней получил заводское обозначение 080 или 0-80. Для более удобного размещения орудия с возможностью зенитной стрельбы и двух членов экипажа пришлось уширить диаметр погона и сделать под наклонными гранями башни броневое кольцо-барбет толщиной 40-45 мм.
Первым из них была недостаточная мощность спаренной двигательной установки ГАЗ-203. Её планировалось увеличить путём форсирования до 170 л. с. в сумме за счёт увеличения коэффициента наполнения цилиндров и повышения степени сжатия. Второе препятствие возникло из требований обеспечить большие углы возвышения орудия для поражения целей на верхних этажах зданий в городских боях. Также это могло позволить несколько повысить возможности огневого противодействия авиации противника. В частности, на этом настаивал командующий Калининским фронтом генерал-лейтенант И. С. Конев. Уже разработанная двухместная башня для Т-70 этому требованию не удовлетворяла и была переконструирована для возможности стрельбы из орудия под большим углом возвышения. Второй прототип с новой башней получил заводское обозначение 080 или 0-80. Для более удобного размещения орудия с возможностью зенитной стрельбы и двух членов экипажа пришлось уширить диаметр погона и сделать под наклонными гранями башни броневое кольцо-барбет толщиной 40-45 мм.
Из-за более широкого погона башни стал невозможным демонтаж двигателя без предварительного съёма башни – броневое кольцо стало заходить на съёмную надмоторную броневую плиту.
В декабре 1942 года прототип 080 успешно прошёл полигонные испытания и был принят на вооружение РККА под индексом Т-80. Однако организация его выпуска планировалась не на ГАЗе, поскольку переход горьковского автогиганта на производство «восьмидесятки» мог повлечь за собой снижение объёма выпуска танков и самоходок СУ-76, недопустимое в условиях военного времени. Поэтому задачу освоения выпуска Т-80 поручили вновь организованному мытищинскому заводу № 40.
В декабре 1942 года прототип 080 успешно прошёл полигонные испытания и был принят на вооружение РККА под индексом Т-80. Однако организация его выпуска планировалась не на ГАЗе, поскольку переход горьковского автогиганта на производство «восьмидесятки» мог повлечь за собой снижение объёма выпуска танков и самоходок СУ-76, недопустимое в условиях военного времени. Поэтому задачу освоения выпуска Т-80 поручили вновь организованному мытищинскому заводу № 40.
Броневой корпус танка сваривался из катаных гетерогенных (применялась поверхностная закалка) броневых плит толщиной 10, 15, 25, 35 и 45 мм. Броневая защита дифференцированная, противопульная. Лобовые и кормовые бронеплиты имели рациональные углы наклона, борта вертикальные. Борт Т-80 изготавливался из двух бронеплит, соединяемых сваркой. Для усиления сварного шва внутри корпуса устанавливалась вертикальная балка жёсткости, приклёпывавшаяся к передней и задней бортовым частям. Ряд бронеплит корпуса (надмоторный и надрадиаторный листы) выполнялся съёмным для удобства обслуживания и замены различных узлов и агрегатов танка. Рабочее место механика-водителя находилось в передней части бронекорпуса танка с некоторым смещением влево от центральной продольной плоскости машины. Люк для посадки-высадки механика-водителя располагался на лобовой бронеплите и был снабжён уравновешивающим механизмом для облегчения открывания. Наличие люка механика-водителя ослабляло стойкость верхней лобовой детали к снарядным попаданиям. Днище Т-80 сваривалось из трёх броневых плит толщины 10 мм, и для обеспечения жёсткости к нему приваривались поперечные коробчатые балки, в которых располагались торсионы узлов подвески. В передней части днища под сиденьем механика водителя был сделан аварийный люк-лаз. Корпус также имел ряд воздухопритоков, люков, лючков и технологических отверстий для вентиляции обитаемых помещений танка, слива топлива и масла, доступа к горловинам топливных баков, другим узлам и агрегатам машины. Ряд этих отверстий защищался броневыми крышками, заслонками и кожухами.
Шестигранная сварная башня в форме усечённой пирамиды имела борта толщиной 35 мм, которые не имели рационального угла наклона, чтобы увеличить внутреннее пространство для размещения в ней двух человек. Сварные стыки граней башни дополнительно усиливались броневыми угольниками. Лобовая часть башни защищалась бронемаской толщиной 45 мм, в которой имелись амбразуры для установки пушки, пулемёта и прицела. Ось вращения башни не совпадала с плоскостью продольной симметрии машины вследствие установки двигателя по правому борту танка. В крыше башни устанавливалась неподвижная командирская башенка с откидным люком для посадки-высадки командира машины. В этом люке устанавливался полноповоротный зеркальный перископический смотровой прибор. Наводчик для своей посадки-высадки также имел свой откидной люк, слева от командирской башенки. Башня устанавливалась на шариковой опоре и фиксировалась захватами во избежание сваливания при сильном крене или опрокидывании танка.
Основным вооружением Т-80 была 45-мм танковая пушка 20К обр. 1932 года. Орудие монтировалось на цапфах в плоскости продольной симметрии башни. Пушка 20К имела ствол длиной 46 калибров, высота линии огня составляла 1630 мм, дальность стрельбы прямой наводкой достигала 3,6 км, максимально возможная — 6 км. С орудием был спарен 7,62-мм пулемёт ДТ, который мог легко сниматься со спаренной установки и использоваться вне танка. Спаренная установка имела диапазон углов возвышения от −8° до +65° и круговой обстрел по горизонтали. Поворотный механизм башни зубчатого типа, с ручным приводом, располагался слева от командира танка, а подъёмный механизм пушки (винтового типа, также с ручным приводом) — справа. Спуск пулемёта — механический, пушка оснащалась электроспуском.
Боекомплект орудия составлял 94—100 выстрелов унитарного заряжания (патронов). При стрельбе бронебойными снарядами экстракция стреляной гильзы осуществлялась автоматически, а при ведении огня осколочными снарядами из-за меньшей длины отката ствола, обусловленной малой начальной скоростью осколочного снаряда, полуавтоматика не работала, и командиру приходилось открывать затвор и вынимать стреляную гильзу вручную. Теоретическая скорострельность орудия составляла 12 выстрелов в минуту, но из-за необходимости ручной экстракции стреляной гильзы от осколочного снаряда темп огня на практике был в несколько раз ниже, 4—7 выстрелов в минуту.
Шестигранная сварная башня в форме усечённой пирамиды имела борта толщиной 35 мм, которые не имели рационального угла наклона, чтобы увеличить внутреннее пространство для размещения в ней двух человек. Сварные стыки граней башни дополнительно усиливались броневыми угольниками. Лобовая часть башни защищалась бронемаской толщиной 45 мм, в которой имелись амбразуры для установки пушки, пулемёта и прицела. Ось вращения башни не совпадала с плоскостью продольной симметрии машины вследствие установки двигателя по правому борту танка. В крыше башни устанавливалась неподвижная командирская башенка с откидным люком для посадки-высадки командира машины. В этом люке устанавливался полноповоротный зеркальный перископический смотровой прибор. Наводчик для своей посадки-высадки также имел свой откидной люк, слева от командирской башенки. Башня устанавливалась на шариковой опоре и фиксировалась захватами во избежание сваливания при сильном крене или опрокидывании танка.
Основным вооружением Т-80 была 45-мм танковая пушка 20К обр. 1932 года. Орудие монтировалось на цапфах в плоскости продольной симметрии башни. Пушка 20К имела ствол длиной 46 калибров, высота линии огня составляла 1630 мм, дальность стрельбы прямой наводкой достигала 3,6 км, максимально возможная — 6 км. С орудием был спарен 7,62-мм пулемёт ДТ, который мог легко сниматься со спаренной установки и использоваться вне танка. Спаренная установка имела диапазон углов возвышения от −8° до +65° и круговой обстрел по горизонтали. Поворотный механизм башни зубчатого типа, с ручным приводом, располагался слева от командира танка, а подъёмный механизм пушки (винтового типа, также с ручным приводом) — справа. Спуск пулемёта — механический, пушка оснащалась электроспуском.
Боекомплект орудия составлял 94—100 выстрелов унитарного заряжания (патронов). При стрельбе бронебойными снарядами экстракция стреляной гильзы осуществлялась автоматически, а при ведении огня осколочными снарядами из-за меньшей длины отката ствола, обусловленной малой начальной скоростью осколочного снаряда, полуавтоматика не работала, и командиру приходилось открывать затвор и вынимать стреляную гильзу вручную. Теоретическая скорострельность орудия составляла 12 выстрелов в минуту, но из-за необходимости ручной экстракции стреляной гильзы от осколочного снаряда темп огня на практике был в несколько раз ниже, 4—7 выстрелов в минуту.
На некоторых экземплярах была установлена опытная 45-мм танковая пушка ВТ-43 повышенной мощности конструкции ОКБ № 172, спаренная с 7,62-мм пулемётом ДТ. Длина ствола составляла 68,6 калибра. Пушка ВТ-43 была создана на базе пушки ВТ-42 применительно к установке её в башню танка Т-80 и обеспечения соответствующего угла возвышения. В связи с этим, были заново разработаны подъёмный механизм и накатник орудия. Углы вертикальной наводки составляли от -4 до +78°. При стрельбе использовались телескопический прицел ТМФ-1 и коллиматорный прицел К-8Т. Практическая скорострельность пушки в танке достигала 9-10 выстрелов в минуту. Начальная скорость бронебойного снаряда при массе 1,43 кг составляла 950 м/с.
Т-80 оснащался силовым агрегатом ГАЗ-203Ф (более позднее обозначение М-80) из спаренных четырёхтактных рядных шестицилиндровых карбюраторных двигателей жидкостного охлаждения ГАЗ-80. В итоге максимальная суммарная мощность агрегата ГАЗ-203Ф достигала 170 л. с. (125 кВт) при 3400 оборотах в минуту. На оба двигателя ставились карбюраторы типа К-43. Коленчатые валы двигателей соединялись муфтой с упругими втулками. Во избежание продольных колебаний всего агрегата картер маховика переднего ГАЗ-80 соединялся тягой с правым бортом танка. Системы зажигания, смазки и подачи топлива были свои у каждой «половинки» ГАЗ-203Ф. В системе охлаждения силового агрегата водяной насос был общим, но водомасляный радиатор был двухсекционным, каждая секция отвечала за обслуживание своего ГАЗ-80. Установка ГАЗ-203Ф снабжалась воздухоочистителем масляно-инерционного типа.
Как и его предшественник Т-70, Т-80 оснащался предпусковым подогревателем двигателя для его эксплуатации в зимних условиях. Между бортом танка и двигателем устанавливался цилиндрический котёл, за счёт термосифонной циркуляции антифриза в котором осуществлялся подогрев. Котёл разогревался наружной бензиновой паяльной лампой. Котёл подогревателя и водомасляный радиатор являлись составной частью системы охлаждения всего силового агрегата танка.
Пуск двигателя осуществлялся двумя параллельно соединёнными стартерами СТ-06 (мощность 2 л. с. или 1,5 кВт). Также танк можно было завести ручной рукояткой или буксировкой другим танком.
Два топливных бака общим объёмом 440 л располагались в кормовом отделении. Запаса топлива хватало на 320 км хода по шоссе. Топливом для Т-80 служил авиационный бензин марок КБ-70 или Б-70.
Как и его предшественник Т-70, Т-80 оснащался предпусковым подогревателем двигателя для его эксплуатации в зимних условиях. Между бортом танка и двигателем устанавливался цилиндрический котёл, за счёт термосифонной циркуляции антифриза в котором осуществлялся подогрев. Котёл разогревался наружной бензиновой паяльной лампой. Котёл подогревателя и водомасляный радиатор являлись составной частью системы охлаждения всего силового агрегата танка.
Пуск двигателя осуществлялся двумя параллельно соединёнными стартерами СТ-06 (мощность 2 л. с. или 1,5 кВт). Также танк можно было завести ручной рукояткой или буксировкой другим танком.
Два топливных бака общим объёмом 440 л располагались в кормовом отделении. Запаса топлива хватало на 320 км хода по шоссе. Топливом для Т-80 служил авиационный бензин марок КБ-70 или Б-70.
Ходовая часть танка Т-80 практически полностью была унаследована от его предшественника Т-70М. Подвеска машины — индивидуальная торсионная без амортизаторов для каждого из 5 односкатных сплошных штампованных опорных катков малого диаметра (550 мм) с резиновыми бандажами по каждому борту. Напротив ближних к корме узлов подвески к бронекорпусу приваривались ограничители хода балансиров подвески с резиновыми буферами для смягчения ударов, для первого и третьего от лба машины узлов подвески роль ограничителей играли поддерживающие катки. Ведущие колёса цевочного зацепления со съёмными зубчатыми венцами располагались спереди, а унифицированные с опорными катками ленивцы с механизмом натяжения гусеницы — сзади. Верхняя ветвь гусеницы поддерживалась тремя малыми поддерживающими катками по каждому борту. К корпусу танка приклёпывались отбойники для предотвращения заклинивания гусеницы при движении танка со значительным креном на один из бортов. Гусеница мелкозвенчатая из 80 траков, ширина двухгребневого трака составляет 300 мм.
Серийный выпуск Т-80 был начат в Мытищах на заводе № 40 в феврале 1943 года. Объёмы выпуска были невелики, до окончания производства в октябре 1943 года выпустили порядка 80 машин. Общее число выпущенных Т-80 остаётся неясным. По документам Главного бронетанкового управления РККА, всего было построено 75 «восьмидесяток».
Однако отчёты народного комиссариата танковой промышленности содержат несколько иные цифры. По данным этого ведомства, за 1943 год был выпущен 81 танк Т-80, а за всю войну – 85. Однако в это число могут быть включены прототипы, опытные и предсерийные машины. Также некоторые авторы включают построенные ГАЗом опытные машины в общее число выпущенных Т-80.
Лёгкий танк Т-80 предназначался для замены в войсках лёгкого танка Т-70 и должен был применяться в отдельных танковых бригад, танковых полков и бронебатальонов. Однако ввиду объективной слабости Т-70, с ноября 1943 года организационно-штатная структура была пересмотрена в сторону их исключения их состава танковых бригад (единые штаты №010/500 — 010/506), а с 4 марта 1944 года Генеральным штабом РККА была выпущена директива № Орг/3/2305 об исключении Т-70 из состава танковых полков. Т-80 начали поступать на фронт уже по ходу этой реорганизации, поэтому установить точно их место и количество в организационно-штатной структуре пока не представляется возможным. Уцелевшие Т-70 и новые Т-80 передавались в разведывательные бронебатальоны (в их составе была рота лёгких танков численностью 7 машин, остальные — бронеавтомобили БА-64) и, для использования в качестве командирских машин, в части самоходной артиллерии, вооружённые САУ СУ-76, которые имели однотипные с Т-70М и Т-80 узлы и агрегаты ходовой части.
Однако отчёты народного комиссариата танковой промышленности содержат несколько иные цифры. По данным этого ведомства, за 1943 год был выпущен 81 танк Т-80, а за всю войну – 85. Однако в это число могут быть включены прототипы, опытные и предсерийные машины. Также некоторые авторы включают построенные ГАЗом опытные машины в общее число выпущенных Т-80.
Лёгкий танк Т-80 предназначался для замены в войсках лёгкого танка Т-70 и должен был применяться в отдельных танковых бригад, танковых полков и бронебатальонов. Однако ввиду объективной слабости Т-70, с ноября 1943 года организационно-штатная структура была пересмотрена в сторону их исключения их состава танковых бригад (единые штаты №010/500 — 010/506), а с 4 марта 1944 года Генеральным штабом РККА была выпущена директива № Орг/3/2305 об исключении Т-70 из состава танковых полков. Т-80 начали поступать на фронт уже по ходу этой реорганизации, поэтому установить точно их место и количество в организационно-штатной структуре пока не представляется возможным. Уцелевшие Т-70 и новые Т-80 передавались в разведывательные бронебатальоны (в их составе была рота лёгких танков численностью 7 машин, остальные — бронеавтомобили БА-64) и, для использования в качестве командирских машин, в части самоходной артиллерии, вооружённые САУ СУ-76, которые имели однотипные с Т-70М и Т-80 узлы и агрегаты ходовой части.
К положительным качествам Т-80 традиционно относят его малые размеры и малошумность. По сравнению с Т-70, больший угол возвышения орудия у Т-80 (вместе с малыми размерами) делал его подходящей машиной для городских боёв, слегка улучшалось и огневое противодействие авиации врага. Но опыт Второй мировой войны окончательно показал, что в условиях резкого роста могущества противотанковой обороны, лёгкий танк принципиально непригоден в качестве основы материальной части танковых соединений, и тактическая роль его весьма узка — преследование отступающих сил противника, инфильтрация и дерзкие рейды по тылам противника, а также разведка и охранение. К настоящему времени это положение не изменилось.