Маханов попросту удлинил нарезную часть и упрочил механизмы противооткатных устройств пушки Л-10. Новая система получила индекс Л-11.

Грабин же сделал новую пушку Ф-32.

В мае 1939 года обе пушки проходили испытания на НИАПе, в ходе которых Л-11 и Ф-32 стреляли из танков Т-28 и БТ-7. Обе пушки имели свои недостатки и достоинства, и обе были приняты на вооружение. Л-11 — под названием «76-мм пушка обр. 1938/39 г.», а Ф-32 — под названием «76-мм пушка обр. 1939 г.» В 1940-1941 годах пушки Л-11 и Ф-32 устанавливались в серийных танках Т-34 и КВ-1. Кроме того, Л-11 была установлена на опытном тяжелом танке СМК. В 1938 году Кировским заводом сдано 570 пушек Л-11, а в 1939 году — 176. Пушки Ф-32 в производстве находились только в 1941 году, тогда была изготовлена 821 пушка.

В июне-октябре 1940 года на НИАПе производились испытания 76-мм пушки Л-11 на танке Т-34 в объеме 343 выстрелов. Угол ВН -5°; +25° вперед и вбок, назад -1,2°; +25°. Мертвая зона впереди и сбоку 18-19 м, назад 80 м. В целом испытания прошли удовлетворительно.

Полигонно-войсковые испытания 76-мм пушки Ф-34 в танке Т-34 прошли с 20 по 23 ноября 1940 года на Гороховецком полигоне в объеме 1000 выстрелов. Угол ВН -5°; +31°45' (на корму угол снижения -1°45'). Скорострельность в условиях танка 2-3 выстр./мин, на полигонном же станке скорострельность пушки Ф-34 без изменения наводки достигала 20 выстр./мин. По результатам испытаний комиссия рекомендовала Ф-34 к принятию на вооружение.

Однако в 1938 году руководство РККА утвердило новые тактико-технические требования на танковые пушки, где была уже баллистика 76-мм пушки обр. 1902/30 г. в 40 клб. Естественно, что обратились опять к Маханову и Грабину, которые попросту удлинили свои пушки. Модернизированная Л-11 получила индекс Л-15, а Ф-32 — индекс Ф-34. Но на сей раз Маханов проиграл Грабину вчистую — о серийном производстве Л-15 уже и речи не шло.

К 15 марта 1939 года были закончены все рабочие чертежи на Ф-34, и началось изготовление деталей пушки.

Интересно, что первоначально Ф-34 предназначалась для вооружения танков Т-28 и Т-35А. Первые испытания ее в танке Т-28 были проведены 19 октября 1939 года на Гороховецком полигоне. Первые испытания Ф-34 на Т-34 прошли там же в ноябре 1940 года. На вооружение пушка Ф-34 была принята под названием «76-мм танковая пушка обр. 1940 г.». Ф-34 устанавливалась в серийных танках Т-34, бронепоездах и бронекатерах. Кроме того, пушкой Ф-34 был вооружен опытный танк КВ-3.

КВ-1 обр. 1939 года. Пушка Л-11, калибр 76,2 мм	КВ-1 обр. 1941 года с экранированной броней корпуса и башни. Пушка Ф-32, калибр 76,2 мм
КВ-2 обр. 1940 года. Гаубица М-10	КВ-85 обр. 1943 года. 85-мм пушка Д-5

Специально для танка КВ-1 Грабиным создана модификация Ф-34, получившая заводской индекс ЗИС-5 и принятая на вооружение под названием «76-мм танковая пушка обр. 1941 г.» ЗИС-5 отличалась от Ф-34 конструкцией люльки, устройством и креплением блокировки, а также рядом мелких деталей. В 1942 году Грабиным разработана пушка ЗИС-96, представлявшая собой установку ЗИС-5 в башне танка «Матильда».

Серийное производство Ф-34 велось с 1940 года по 1942 год: 1940 год — 50; 1941 год — 3470; 1942 год — 14307; 1943 год — 17161; 1944 год — 3592. Всего было изготовлено 38580 пушек Ф-34. Серийное производство ЗИС-5 велось с 1941 года по 1943 год: в 1941 году —544; 1942 год — 2476; 1943 год — 57. Всего изготовлено 3577 пушек ЗИС-5.

Осенью 1941 года на техническом совещании КБ завода № 92 Грабин предложил вставить ствол 57-мм противотанковой пушки ЗИС-2 в качающуюся часть пушки Ф-34. Сказано — сделано, и через 15 (!) дней новая пушка ЗИС-4 была уже в металле. В конце 1941 года было начато серийное производство ЗИС-4, но успешно сданы лишь 42 пушки для танка Т-34, а далее последовало распоряжение о прекращении производства ЗИС-2, а заодно и ЗИС-4.

В 1943 году ЗИС-2 вновь пошла в серию. Грабин пытался реанимировать и ЗИС-4, тем более, что остался законсервированный задел с 1941 года. В 1943 году завод № 92 изготовил 170 пушек ЗИС-4, на этом производство ее прекратилось, так как для 1943 года эта пушка для Т-34 уже была слаба. Баллистика и боекомплект пушек ЗИС-4 и ЗИС-2 полностью совпадали, однако в сентябре — ноябре 1943 года для ЗИС-4 было выпущено около 2000 выстрелов с усиленным зарядом. Начальная скорость бронебойного снаряда составляла 1010 м/с против 990 м/с у штатного снаряда ЗИС-2.