В ходе работ по танку ТГ отечественными конструкторами был приобретен определенный опыт по конструированию машин данного класса. Этот опыт был использован весной 1931 г., когда по специальному заданию ЭКО ОГПУ ЛВО группа инженеров-конструкторов в составе Асафова, Алексеева и Скворцова приступила к проектированию среднего танка. К осени 1931 г. этой группой конструкторов было разработано три проекта боевой машины. Первый проект среднего танка с мощным вооружением, получивший обозначение ТА-1, был закончен в апреле 1931 г.

Компоновка машины была выполнена по классической схеме, которая включала три отделения: управления, боевое и моторно-трансмиссионное. Экипаж танка состоял из пяти человек. На танке была применена двухъярусная установка 76,2-мм и 37-мм пушек. В качестве вспомогательного оружия на танке использовались четыре 7,62-мм пулемета "Максим", установленные в шаровых опорах - два в отделении управления и два - в башне, 76,2-мм пушка монтировалась в большой куполообразной вращающейся башне, на которой размещалась малая куполообразная башня с 37-мм пушкой. Вращение малой башни могло производиться независимо от большой башни. Максимальный угол вертикального наведения 37-мм пушки составлял 65°, что обеспечивало возможность ведения огня по воздушным целям.

Боекомплект пулеметов был рассчитан на 10 мин. непрерывной стрельбы. Для наблюдения за полем боя на малой башне имелся стробоскоп. Броневая защита была противопульной.

В танке предполагалось использовать авиационный карбюраторный двигатель жидкостного охлаждения "BMW-IV" мощностью 500 л.с. (368 кВт). В состав механической трансмиссии входили: главный фрикцион, коробка передач, два бортовых фрикциона и два бортовых редуктора. В танке использовались пневматическая система управления трансмиссией и механические приводы непосредственного действия.

Подвеска танка представляла собой модернизированную подвеску американского танка М.1940 "Кристи" с измененной конструкцией балансиров опорных катков. В ходовой части использовались гусеницы из штампованных траков, которые имели цевочное зацепление с ведущими колесами. Опорные и поддерживающие катки, а также направляющие колеса имели наружную амортизацию. Расчетная максимальная скорость танка боевой массой 18,2 т составляла 50 км/ч.

После разработки проекта гусеничного танка ТА-1 эта же группа конструкторов спроектировала колесно-гусеничный танк ТА-2. Главное внимание при проектировании танка ТА-2 было обращено на конструкцию передних управляемых опорных катков и узлов подвески задних опорных катков. Для облегчения управления при поворотах машины на колесном ходу был применен пневматический усилитель. При движении на колёсном ходу две задние пары опорных катков являлись ведущими. Привод к ним осуществлялся от бортовых редукторов танка через шестеренчатые редукторы (гитары), расположенные по бортам танка. Узлы и агрегаты моторно-трансмиссионного отделения, ведущие колеса гусеничного хода и гусеницы были такими же, как в танке ТА-1.

По проекту танк имел массу 27,5 т. Число пулеметов было увеличено до пяти за счет некоторого сокращения боекомплекта, обеспечивавшего ведение непрерывной стрельбы в течение 6 мин. Расчетная максимальная скорость на колесном ходу составляла 80 км/ч, па гусеничном ходу - 50 км/ч.

Параллельно с проектированием танка ТА-2 был разработан третий вариант танка - ТА-3, в котором авторы проекта попытались создать колесно-гусеничный танк с надежной броневой защитой, мощным вооружением и высокой подвижностью. Был решен вопрос о защите экипажа от боевых ОВ за счет создания избыточного давления в обитаемых отделениях танка и использования воздушных фильтров.

Установка вооружения машины была изменена. Вместо двухъярусного расположения 76,2-мм и 37-мм пушек была применена их спаренная установка в одной башне с возможностью независимого наведения каждой пушки в вертикальной плоскости. 7,62-мм пулеметы "Максим" были заменены на 7,62-мм пулеметы ДТ, два из которых размещались в башне, два - по бортам корпуса в боевом отделении и один - в лобовом листе. Боекомплект пулеметов был рассчитан на ведение непрерывной стрельбы в течение 10 мин.

Корпус танка сваривался из стальных броневых листов. Он имел два отделении - боевое, совмещённое с отделением управления, и моторно-трансмиссионное. Экипаж машины состоял из шести человек. Ходовая часть танка была закрыта фальшбортами, причем броневые листы, защищавшие передние управляемые опорные катки, при использовании колесного хода откидывались на борта для обеспечения возможности поворота машины.

Для наблюдения за полем боя и управления машиной использовались стробоскопы. Конструкция агрегатов трансмиссии, пневмосистема управления, а также ходовой части была заимствована у танка ТА-2. Коробка передач имела поперечное расположение в отличие от ее установки вдоль продольной оси корпуса на танке ТА-2.

Согласно проекту танк, имевший боевую массу 32,5 т, должен был развивать максимальную скорость движения на колесном ходу 70 км/ч, на гусеничном ходу - 45 км/ч.