El carro pesado T34 estaba basado en los carros pesados T-29 y T-30. Estando armado con un cañón antiaéreo modificado de 120 mm No entró en producción, pero el carro pesado M-103 de la posguerra se basó en gran parte en él.

Los trabajos en los carros pesados T-29 y T-30 habían comenzado en 1944. Originalmente eran casi idénticos, aparte del uso de diferentes cañones: una pieza de 105 mm en el T-29 y una de 155 mm en el T-30. A principios de 1945, el Departamento de Artillería comenzó a trabajar para convertir el cañón antiaéreo de 120 mm en un arma anticarro. Pronto quedó claro que este arma tendría mejores prestaciones perforantes de blindaje que el cañón de alta velocidad de 105 mm o de alta velocidad de 155 mm En mayo de 1945 el Departamento de artillería recomendó que dos prototipos del carro T-30 fueran armados con el cañón de 120 mm Siendo aprobado el desarrollo del carro pesado T-34, el 31  de mayo.

Originalmente, el T-34 debía haber utilizado el mismo motor Ford GAC que el T-29 y el T-30.  Pero con la finalización de la guerra, esto se cambió, usando el T-30 un Continental AV-1790, mientras que el T-34 debía usar un motor de avión Allison V-1710. En noviembre de 1946 se volvieron a cambiar las especificaciones y se les asigno al T-34 los motores Continental, para lo cual también se les asigno los chasis del programa T-30.

No está del todo claro en qué vehículos se basaron los dos carros de pre serie del T-34, pero es probable que uno se haya fabricado utilizando un chasis T-29 y el otro con un chasis T-30.

El carro pesado T-34 utilizó el mismo chasis, superestructura y torre del  T-29 y el T-30. Estando dotado de ocho ruedas de rodadura y un casco simple con un glacis inclinado y el techo del chasis horizontal casi a nivel de la parte superior del tren de rodaje. Los tres carros usaron cañones con la munición separada, proyectil y culote, por lo que se les doto de dos tripulantes en la función de cargadores, esto hizo que la torre estuviera dotada de cuatro tripulantes. El cañón de 120 mm del T-34 utilizaba proyectil más ligero que el  cañón de 155 mm del T-30, por lo que no se requirió el elaborado sistema de carga probado en el T-30E1. Que le obligaba a tener un contrapeso soldado en la parte trasera de la torre, para equilibrar esta.

Los modelos de pre serie del T-34 no se entregaron hasta 1947. Ambos fueron sometidos a unas extensas pruebas en Fort Knox y en el Aberdeen Proving Ground. El principal problema que se detectó, lo fue con el cañón de 120 mm ya que al menos dos hombres fueron hospitalizados por la deflagración de gases y restos de propelente, provenientes del disparo del cañón que se escapaban por el cierre del cañón y terminaban en la torre. Incluso cuando esto no tenía lugar, en el interior de la torre se acumulaban una cantidad excesiva de gases que hacía imposible en trabajo en su interior.

Esto problemas se terminaron solventando, instalando un sistema de aspiración de gases, justo detrás del cañón, que recogían los gases y lo redirigían a la parte delantera del cañón, saliendo por la boca y haciendo que la apertura de la recamara fuera segura. Este sistema resulto ser muy efectivo, tanto es así, que se convirtió en una característica estándar de los cañones de los carros de la posguerra.

Finalmente no se hicieron pedidos de producción del T-34, al considerarse demasiado pesado, sin embargo en 1948 se iniciaron trabajos sobre una versión aligerada del mismo, el carro T-43, cuyo desarrollo desemboco en el carro M-103, el cual se produjo en serie.