冷战时期华约集团最为可怕的便是无数辆坦克装甲车组成的钢铁洪流，曾用几万辆T-34痛打三德子的苏联红军对坦克的喜爱自此一发不可收拾。慈父系列让西方为之惊叹，在50年代服役的T-54/55组成了新的红色钢铁洪流。但是苏联并不满足于T-54/55的性能，下一代坦克的研发紧锣密鼓的展开了。
T-55坦克
随着坦克炮弹技术突飞猛进，世界各国发现现有坦克已经无法抵挡假想敌的炮弹，在此种情况下，世界各国走了不同的路线。比如德国和法国干脆放弃抵抗，所研制的坦克均是一身只能挡子弹的装甲上身，但是速度快，机动好，打完就跑，用速度优势抵消防护上的不足。
然而苏联人表示这太娘了，真男人必须脸接炮弹，1951年开始，位于乌克兰的75工厂的60M设计局接手了代号为430工程的新坦克研制工作。430工程主装甲160毫米，主炮为一门122毫米D-25坦克炮，1953年即完成草图绘制工作。但很快，430工程的主炮就换成了100毫米D-54坦克炮。在430工程上第一次加装了光学测距仪，并装备了全新的发动机以及液压传动装置。
使用100毫米主炮的430工程
新型坦克的设计让苏联高层很满意，并在1955年6月8日颁布了新坦克的战术技术要求。要求中，430工程的车体由轧制钢板焊接而成，车首采用多层装甲屏蔽结构，并设计成船首形状以增强防护能力。炮塔与T-54一样是半球形，采用三层高强度装甲。光学测距仪位于主炮上方，瞄准基线长1200毫米。高射机枪为14.5毫米高射机枪。
T-64使用的发动机是全新的700马力的5TD柴油机，这款发动机需要在高温环境下工作，因此如果外界比较寒冷，需要使用加温器启动。T-64的传动装置为采用两个液压助力系统的7级行星变速箱，比T-55的更轻，零件更少。
尽管430工程比当时苏联的坦克都先进，但60M设计局的总师认为，这款坦克并不够强大，而大规模生产则面临重新编写训练大纲、人员培训、零部件供给等困难。但此时英国的L7 105毫米坦克跑已经开始大规模装备英美坦克，这让苏联人如坐针毡。作为应对，苏联高层要求430工程安装新式115毫米坦克炮。
安装了115毫米主炮的430工程
1961年，430工程的设计方案作出改变，要求主炮为115毫米2A21型主炮，总重不超过34吨，乘员3人，新的方案被命名为432工程。1962年9月，432工程的第一辆样车完成组装，并在10月末向苏联高层作了展示。虽然苏军仍然希望继续改进，但432还是获准开始大批量生产。从1963年10月到1965年12月，432工程生产了218辆，并装备给离工厂较劲的第41坦克近卫师。1966年12月30日，432工程正式被命名为T-64,三天后，苏联国防部宣布列装T-64。
T-64三视图
T-64对苏联来说是革命性的，在世界上最早使用了自动装弹机，使得乘员由4人减少为3人。但这一设计却使得T-64难以获得大规模生产，因为如果大规模装备，意味着坦克部队会多出很多乘员。而且正如前文所说，T-64列装后，要重新训练乘员，维护保养也是个大问题。
T-64在装备后也一直没有停止改进，面对西方的新型120毫米坦克炮，125毫米2A26型坦克炮被装备在T-64上，并在1968年开始装备部队，被命名为T-64A型。除了主炮，T-64A使用了新的光学测距仪与夜视仪。不过改进仍未结束，新的测距仪、机枪、观察镜、三防设备不断安装在上面。
T-64A
1976年，加强了装甲以及增加了炮射导弹的T-64B开始装备苏军，因为炮塔更大，所以内部空间更加宽敞，可携带的弹药也更多。对T-64的改装一直持续到苏联解体后，乌克兰在1999年还展示了T-64的最新改进型。
T-64的125毫米坦克炮在发生破甲弹时穿甲能力超过300毫米，在M1与豹2等三代坦克诞生前，西方没有任何一型坦克可以抵挡。加上先进的火控系统与自动装弹机，T-64系列的火力极为突出。T-64的防护性更是可怕，车身 正面相当于300毫米装甲，炮塔正面则是364毫米（均是对穿甲弹而言）。就连侧装甲也超过了德国豹1坦克的正面装甲。T-64的问世一度让西方所有反坦克武器瞬间过时。
加装了反应装甲的T-64B
强悍的火力，无敌的装甲，外加澎湃的动力，让T-64在当时处于无敌的存在。为了达到威慑西方的效果，苏联一直隐瞒T-64的存在，直到1970年才被西方发现。从此对T-64当时恐惧就一直笼罩在西方国家头上，直到1979年豹2问世才稍有缓解。
