В 1951 г. СТЗ обязывался выпустить войсковую партию из 10 танков, а ЧТЗ должен был сделать два танка с усиленным бронированием. Летом 1951 г. в Киевском военном округе проводились войсковые испытания плавающих танков по программе, утвержденной заместителем военного министра. Госкомиссия отметила, что танки испытания выдержали, и рекомендовала их к принятию на вооружение Советской Армии с усиленным вариантом бронирования. В том же 1951 г. состоялись морские испытания пяти плавающих танков в районе Севастополя для проверки возможности их применения в морских условиях в десантных операциях. Танки «объект 740» по своим мореходным качествам были рекомендованы для использования в морских десантных операциях во взаимодействии с кораблями, авиацией, морской пехотой с целью захвата плацдарма на побережье. Высадка танков предполагалась с танкодесантных кораблей как непосредственно в море, так и на берег.
Параллельно с испытаниями на Сталинградском тракторном заводе Министерства автомобильного и тракторного машиностроения СССР велось освоение серийного производства плавающих танков. Главным конструктором серийного производства был назначен С.А. Федоров. В 1952 г. началось серийное производство машин все возрастающими темпами.
Постановлением Совета Министров СССР от 6 августа 1952 г. танк «объект 740» был принят на вооружение Советской Армии под обозначением ПТ-76 (плавающий танк, 76,2-мм орудие). По официальному определению ПТ-76 представляет собой «...боевую гусеничную машину легкого типа. Он предназначен для ведения разведки, выполнения боевых задач, связанных с форсированием водных преград, может применяться в морских десантных операциях». Впервые официально танк был показан на майском параде 1952 г.
За создание и успешные испытания плавающих машин коллектив конструкторов и испытателей был выдвинут на соискание Сталинской премии первой степени. Однако по различным политическим причинам ни Сталинская, ни позднее Государственная премии так и не были присуждены.
Сварной корпус танка ПТ-76 собирался из катаных броневых листов и имел очень простую, рациональную форму. Максимальная толщина брони составляла 11—17 мм. Чтобы танк на плаву не зарывался носом в воду, на верхнем лобовом листе смонтирован откидной волноотражательный щиток с приводом из отделения управления. В задней части корпуса находятся выходные отверстия водометов, закрытые крышками.
Корпус ПТ-76 (общий вид):
1 — верхний носовой лист; 2— подбашенный лист; 3 — основание люка механика-водителя; 4 — горизонтальный лист подкрылка; 5 — стойка для крепления рымов буксирных тросов; 6 — пробка лючка для выпуска продуктов сгорания из котла подогревателя; 7 — пробка лючка для заправки топливом малого бака; 8 — пробка лючка для заправки топливом большого бака; 9 — пробка лючка для заправки масляного бака; 10 — кронштейн крепления дополнительного топливного бака: 11 — крышка люка над топливными баками; 12 — задние боковые листы крыши; 13 — крышка люка над двигателем; 14 — задний лист крыши; 15 — крышка люка над силовой передачей; 16 — решетка с сеткой; 17— пробка лючка для заправки смазки в бортовую передачу; 18 — задний верхний бортовой лист; 19 — вырез для выхода воды; 20 — средний верхний боковой лист; 21 — нижний бортовой лист; 22 — пробка лючка для заправки системы охлаждения; 23 — решетка для укладки буя; 24 — крюк для буксировки танка на плаву; 25 — передний бортовой лист; 26 — нижний носовой лист; 27— буксирные крюки; 28 — волноотражательный щит; 29 — кронштейн фары ночного видения; 30 — защитный колпак водоотливной трубы.
Башня ПТ-76:
1 — крышка люка башни; 2 — командирская башенка; 3 — поручень; 4 — колпак вентилятора; 5 — стакан антенного основания; 6 — крючок для подъема башни; 7—рамка пушки; 8 —амбразура; 9 —кронштейн фары ночного видения; 10 — наружная часть установки призменного перископического прибора заряжающего.
Танк имел классическую компоновку: впереди находилось отделение управления, в центре — боевое отделение и в корме — моторно-трансмиссионное отделение и водометный движитель. В отделении управления находятся рабочее место механика-водителя с рычагами и педалями управления, панель приборов, курсоуказатель (гирополукомпас ГПК-48). Для наблюдения и вождения машины водитель имеет три призменных перископических прибора ТНП и перископический прибор ПЕР-17А, который устанавливается при движении машины на плаву с поднятым волноотражательным щитом. На ПТ-76Б для вождения в ночных условиях предусмотрена установка прибора ТВН-2Б с дальностью действия 60 м. Для попадания в танк механик-водитель имеет люк на верхней носовой части корпуса. Крышка люка сдвигается вправо. Для аварийного покидания машины экипажем предусмотрен люк запасного выхода. Он находится в днище за сиденьем механика-водителя.
Башня ПТ-76 имеет форму усеченного конуса и сварена из катаной листовой брони. Крыша башни приварная. В передней части башни выполнены амбразура для установки пушки и отверстия для спаренного пулемета и прицела. В крыше есть люк для экипажа, со стороны командира имеющий три перископа. На бортах башни приварены крюки для установки и снятия ее с корпуса и поручни. В задней части башни находится люк вентилятора. Башня имеет вращающийся полик, на котором расположены места членов экипажа и часть боекомплекта.
Вооружение состоит из 76,2-мм пушки Д-56Т с многощелевым реактивным тормозом и спаренного с ней 7,62-мм пулемета СГМТ. В 1957 г. орудие Д-56Т было заменено на Д-56ТМ (2А16) с двухкамерным активным дульным тормозом. Оба типа дульного тормоза оказались настолько эффективными, что позволяли вести огонь на плаву. На модификации ПТ-76Б установили пушку Д-56ТС, стабилизированную в двух плоскостях. Максимальная прицельная дальность стрельбы этой пушки 4000 м, наибольшая дальность стрельбы 12100 м. Несмотря на свой возраст, Д-56Т и сейчас остается довольно мощным и точным орудием, в особенности на близких дистанциях. Американские эксперты оценивают вероятность поражения неподвижной боевой машины с первого выстрела, произведенного из стоящего ПТ-76, на 500 м — 83-86%, а на 1000 м — 61-68% (в зависимости от типа боеприпаса). ПТ-76 может «завалить» даже танк типа М60А1 с вероятностью 33%, а САУ типа М109 или БТР Ml13 — с вероятностью 50%. Эти цифры получены путем экспериментальных исследований захваченных машин на полигонах армии США.