Obyekt 430 (Dự án 430) (1957) – Mẫu thử với pháo 100-mm D-10T, giáp dày 120 mm, động cơ 4TPD 580 hp (427 kW), trọng lượng 36 tấn.
Obyekt 430U (Dự án 430U) – Kế hoạch thiết kế mẫu xe tăng trang bị pháo 122 mm và giáp 160 mm.
T-64 hay Obyekt 432 (Dự án 432) (1961) – Mẫu thử một khẩu pháo D-68 115-mm, khoảng 600 chiếc được sản xuất.
T-64R hay Obyekt 432R (Dự án 432R) – Mẫu thiết kế lại trong giai đoạn 1977-1981, với cơ cấu bên ngoài từ T-64A nhưng vẫn giữ lại pháo 115-mm.
T-64A hay Obyekt 434 (Dự án 432) – Trang bị pháo 125-mm, lắp giáp yếm chắn, cải thiện tầm nhìn, và hệ thống treo.
T-64T (1963) – Phiên bản thử nghiệm với động cơ tuabin khí GTD-3TL 700 hp (515 kW).
Obyekt 436 (Dự án 436) – Phiên bản lựa chọn khác cho dự án 432, with a V-45 engine, three built.
Obyekt 438 và Obyekt 439 (Dự án 438 và Dự án 439) – Obyekt 434 với động cơ đi-ê-den V-45.
T-64AK hay Obyekt 446 (Dự án 446) (1972) – Phiên bản chỉ huy, với 1 hệ thống liên lạc vô tuyến R-130M và anten, một hệ thống dẫn đường TNA-3, không có súng máy phòng không, mang theo 38 viên đạn cho pháo chính.
Obyekt 447 (Dự án 447) – Mẫu thử của T-64B. Về cơ bản là T-64A trang bị hệ thống 9K112 "Kobra" và ngắm bắn a1G21. Hiện đang trưng bày tại bảo tàng Kiev.
T-64B hay Obyekt 447A (Dự án 447A) (1976) – Trang bị giáp được thiết kế lại, hệ thống điều khiển hỏa lực 1A33, hệ thống ATGM 9K112-1 "Kobra" (mã của NATO "AT-8 Songster"), thiết bị ngắm TPN-1-49-23, pháo 2A46-2, thiết bị ổn định 2E26M và máy nạp đạn 6ETs40. Sau đó kiểu B/BV có các hệ thống hiện đại hơn là 1A33-1, TPN-3-49, 2E42 và pháo 2A46M-1. Từ năm 1985, T-64B được trang bị với giáp phần chính diện xe khỏe hơn, những chiếc xe tăng cũ hơn được nâng cấp với các tấm giáp 16-mm. Các xe tăng được trang bị động cơ 1,000 hp 6DT được gọi là T-64BM.
T-64BV – Trang bị hệ thống giáp phản ứng "Kontakt-1" và hệ thống phóng lựu đạn khói "Tucha" 81-mm ở phía bên trái tháp pháo.
T-64BM2 hay Obyekt 447AM-2 (Dự án 447AM-2) – Trang bị hệ thống giáp phản ứng "Kontakt-5", các tấm chắn bảo vệ bằng cao su, hệ thống hỏa lực 1A43U, máy nạp đạn 6ETs43 và khả năng bắn đạn tự hành 9K119 (mã của NATO "AT-11A Sniper"), động cơ 5TDFM 850 hp (625 kW).
T-64U, BM Bulat, hay Obyekt 447AM-1 (Dự án 447AM-1) – Phiên bản hiện đại hóa của Ukraina, nâng cấp T-64B với tiêu chuẩn của T-84. Trang bị hệ thống giáp phản ứng "Kontakt-5", đạn tự hành 9K120 "Refleks" (mã của NATO "AT-11 Sniper"), hệ thống hỏa lực 1A45 "Irtysh", hệ thống ngắm cho sĩ quan TKN-4S, hệ thống ngắm bắn cho súng phòng không PZU-7, kính ngắm đêm TPN-4E "Buran-E", động cơ 6TDF 1,000-hp (735 kW).
T-64B1 hay Obyekt 437 (Dự án 437) – Giống như phiên bản B, nhưng không có hệ thống điều khiển hỏa lực, mang 37 viên đạn.
T-64B1M – T-64B trang bị động cơ 1,000-hp 6DT.
T-64BK và T-64B1K hay Obyekt 446B (Dự án 446B) – Các phiên bản chỉ huy, với hệ thống liên lạc vô tuyến R-130M và anten, hệ thống dẫn đường TNA-3 và AB-1P/30 APU, không có súng máy phòng không, mang 28 viên đạn pháo.
Obyekt 476 (Dự án 476) – 5 mẫu thử với động cơ 6TDF, đây là các nguyên mẫu cho việc phát triển T-80UD.
BREM-64 hay Obyekt 447T (Dự án 447T) – Xe hỗ trợ sửa chữa giáp với 1 cần trục hạng nhẹ 2.5 tấn, lưỡi ủi đất phía trước, thiết bị hàn... Chỉ có một số lượng nhỏ được chế tạo.
T-55-64 – T-55 nâng cấp lớn với phần thân và khung gầm của T-64, trang bị giáp phản ứng nổ "Kontakt-1". Nguyên mẫu.
1977–1981 – nâng cấp với tiêu chuẩn của T-64R, tổ chức lại các thiết bị bên ngoài thân như T-64A.
T-64A/AK
1972 - thiết kế lại, cải tiến hệ thống hỏa lực (TPD-2-49 và TPN-1-49-23), bao gồm súng máy NSVT trên một tháp pháo điện, máy radio R-123M.
1975 - thiết kế lại, bộ thăng bằng mới 2E28M, máy nạp đạn 6ETs10M, động cơ hỗn hợp, pháo 2A46-1 và kính nhìn đêm TNPA-65.
1981 - thiết kế lại, 2 khối với 12 súng phóng lựu đạn khói 902A, các tấm đệm cao su ở hệ thống treo thay cho các tấm bảo vệ yếm.
1983 T-64AM,T-64AKM, một số chiếc được trang bị với động cơ 6TDF trong khi bảo quản.
T-64B/B1/BK/B1K
1981 - thiết kế lại, 2 khối gồm 8 súng phóng lựu đạn khói 902B2, pháo 2A26M1.
1983 T-64BM,T-64B1M,T-64BMK và T-64B1MK: một số chiếc được trang bị với động cơ 6TDF trong khi bảo quản.
1985 T-64BV,T-64B1V,T-64BVK và T-64B1VK: trang bị giáp phản ứng nổ "Kontakt", súng phóng lựu đạn khói ở bên trái tháp pháo.
BM Bulat – T-64 hiện đại hóa bởi Nhà máy Malyshev ở Ukraina. 17 chiếc được đưa vào sử dụng trong quân đội Ukraina năm 2005.
T-64E: phiên bản nâng cấp của T-64BV do Ukraina phát triển. Sử dụng động cơ diesel mới 5TDFE có công suất 850 mã lực và độ tin cậy được cải thiện. Ukraina tuyên bố giáp trước tháp pháo của T-64E mạnh tương đương 750mm thép cán. Trang bị giáp phản ứng nổ Duplet có khả năng bảo vệ trước đầu đạn nổ chống tăng liều đúp. Có thiết bị phòng thủ chủ động Varta (phiên bản cải tiến của Shotra-1), hệ thống ngắm bắn và điều khiển hỏa lực được cải tiến. Năm 2011 giá một chiếc T-64E là 1,12 triệu Mỹ kim.[9]
Các biến thể
BMPV-64 – Xe chiến đấu bộ binh hạng nặng, dựa trên khung gầm của T-64, nhưng thiết kế lại thân hoàn toàn với 1 cửa vào ra ở phía sau. Trang bị bao gồm một pháo 30 mm điều khiển từ xa. Trọng lượng chiến đấu là 34,5 tấn. Mẫu thử đầu tiên được hoàn thành năm 2005.[11]
UMBP-64 – Phiên bản sửa đổi sẽ hoạt động về cơ bản như các xe chuyên dụng trên chiến trường (đang lên kế hoạch), bao gồm một xe hỗ trợ hỏa lực, một xe cứu thương và một xe phòng không.
BMPT-K-64 – Phiên bản này không có bánh xích, nhưng có hệ thống treo mới với 4 trục xe, giống với các dòng BTR của Liên Xô. Xe được trang bị động cơ 5TDF-A/700 và có trọng lượng chiến đấu là 17,7 tấn. Nó trang bị một RCWS và có thể vận chuyển 3-8. Chỉ là mẫu thử.
BAT-2 – Xe công binh chiến trường hỗ trợ nhanh, với động cơ, thân và hệ thống treo của T-64.
