Первые Pz.HI имели в качестве главного вооружения 37-мм пушку, но с июня 1940 года начался переход на гораздо более мощное 50-мм орудие с длиной ствола в 42 калибра. В октябре 1940 года, начиная с модели Ausf.H, для облегчения производства 10-скоростная коробка передач была заменена более простой и дешевой с шестью передачами, которая была вариантом коробки передач Pz.IV. В результате максимальная скорость танка упала до 40 км/час, но боевой опыт к тому времени убедительно показал, что в реальных условиях танку очень редко приходилось набирать свой предельный ход, а для наиболее употребительного диапазона скоростей шести передач вполне хватало.
Близкое знакомство советских специалистов с новейшими немецкими танками впервые произошло в сентябре 1939 года. Тогда во время похода в Польшу красноармейцы сумели похитить с нейтральной полосы, разделяющей РККА и вермахт, два подбитых поляками танка — Pz.II и Pz.HI. Они оба были вывезены в СССР и изучены на научно-испытательном бронетанковом (НИБТ) полигоне в Кубинке. Первый из них, как того и следовало ожидать, особенного впечатления не произвел, зато второе приобретение оказалось куда более удачным. Судя по его описанию, это был новейший тогда Pz.III Ausf.E. Танк был разобран, досконально исследован специалистами полигона и заслужил их самую высокую оценку. Особенно понравилась его командирская башенка, приборы наблюдения, коробка передач и даже домкрат. Испытать ходовые качества этого танка не удалось, так как его двигатель был выведен из строя, а часть траков утрачена. Зато была тщательно опробована его броня — и обстрелом, и анализами образцов.
При этом обнаружилась очень неожиданная и неприятная новость: основная в то время советская танковая и противотанковая 45-мм пушка пробивала немецкую 30-мм цементированную броню с высокой поверхностной твердостью и вязкой тыльной частью только с близких дистанций, не далее 150–300 м, да и то на пределе. Виновниками этого оказались бракованные бронебойные снаряды, выпущенные большой партией в 1936–1939 годах. Они были так перекалены, что стали слишком хрупкими и раскалывались при ударе о твердую броню еще до того, как успевали ее преодолеть. Произошло это из-за нарушения технологии термообработки, которое допустили на заводе в погоне за количеством выпущенных снарядов. Были приняты меры к устранению причин брака, и он прекратился, а бракованные снаряды удалось исправить введением в их конструкцию специальных подрезов-локализаторов Гартца, названных в честь их изобретателя. Но это случилось уже после начала войны, осенью 1941 года.
В 1940 году советским военным и инженерам представилась еще лучшая возможность изучить новейшую «тройку». Согласно хозяйственному соглашению между СССР и Германией от 11 февраля 1940 года предусматривались закупки Советским Союзом немецкого промышленного оборудования и военных материалов. Среди них был заказан и танк Pz.HI. От обследованного ранее образца он отличался только более мощной 50-мм пушкой и усиленной лобовой броней толщиной 60 мм. Судя по всему, это был один из только что подвергшихся модернизации образцов моделей Ausf.F или G с дополнительными броневыми плитами спереди. В период с августа по ноябрь 1940 года он прошел совместные испытания с советскими танками на полигоне в Кубинке. На мерном километре эта машина перекрыла даже свою официальную максимальную скорость, развив 69,7 км/ч. Самым быстрым из советских танков на этих испытаниях стал, конечно же, БТ-7, но даже на колесах он сумел достичь только 68,1 км/ч. Т-34 тогда удалось набрать только 48,2 км/час. Прекрасные ходовые качества Pz.HI легко объяснимы, ведь его шасси разработала старейшая в мире автомобильная компания «Даймлер-Бенц», создатель знаменитых «Мерседесов». Но наибольшее впечатление на испытателей из Кубинки заслуженно произвели торсионная подвеска «тройки», ее оптические приборы, командирская башенка, эвакуационные люки, удобное размещение боекомплекта и радиостанции, продуманная компоновка топливных баков и системы охлаждения, удачные двигатель и трансмиссия. Инженерные решения, заложенные в Pz.HI, оказали сильное влияние на конструкцию советского танка Т-50, который должен был стать самым массовым танком Красной армии. Но этому помешала война…
Дальнейшее развитие линии «Grosstraktor» привело к появлению среднего танка Pz.IV. Но перед ним с 1934 по 1936 год фирмами «Рейнметалл» и «Крупп» были произведены 5 трехбашенных танков «Neubau-Fahrzeug», что в переводе означает «машина новой постройки».
По результатам испытаний в «Каме» уже в октябре 1932 года были выработаны основные требования к среднему танку весом 15 тонн, который первоначально назвали «Mittlere Traktor» («средний трактор»). В процессе работы над машиной ее вес возрос до 18 т. Разработка была поручена фирмам «Рейнметалл» и «Крупп». «Рейнметалл» конструировал шасси и башню, а «Крупп» — только башню. В итоге с 1934 по 1936 год были построены 5 танков Nb.Fz, причем корпуса и башни первых двух из них были изготовлены из обычной конструкционной, а не броневой стали.
Три этих танка, снабженные настоящей броней, впоследствии приняли участие в боях против англичан в Норвегии в апреле 1940 года в составе взвода, приданного 40-му отдельному танковому батальону. В рапорте об их применении командир этого батальона Фолькхайм положительно отметил способность одновременно обстреливать несколько различных целей благодаря наличию двух дополнительных пулеметных башенок. Один из «Neubau-Fahrzeug» однажды застрял в топком грунте и при попытке выбраться из него безнадежно сломался. У немцев не нашлось достаточно мощных тягачей, чтобы вызволить танк, и машину пришлось взорвать.
На замену была прислана одна из оставшихся однотипных машин, построенных из обычной стали — но к тому времени боевые действия в Норвегии уже закончились, и «Neubau-Fahrzeug» использовались главным образом для пропаганды. Их снимки часто помещались в германской прессе, чтобы создать иллюзию наличия в вермахте многочисленных тяжелых танков. Многократно публиковались и фотографии их строительства на заводе. Обман нацистам удался: и советская, и американская разведки в начале 1941 года доносили своему руководству о производстве в Германии тяжелых танков Pz.V и Pz.VI. На самом деле ничего подобного тогда не существовало, просто за них были приняты танки «Neubau-Fahrzeug» с разными вариантами башен — «Рейнметалла» и «Круппа». Знакомые всем Pz.V «Пантера» и Pz.VI «Тигр» появились значительно позже и не имели с ними ничего общего, кроме обозначений. Результаты испытаний «Neubau-Fahrzeug» не удовлетворили Управление вооружений вермахта, поэтому требования к следующему танку радикально переработали. Прежде всего было решено отказаться от использования низкооборотных авиационных двигателей, которыми оснащались «Grosstraktor» и «Neubau-Fahrzeug», и сконструировать специальный танковый мотор, экономичный, легкий и надежный. Число его максимальных оборотов удвоили для выигрыша веса в трансмиссии. Контракт на его разработку и производство получила фирма «Майбах». Конечным результатом ее работы стал 12-цилиндровый бензиновый двигатель водяного охлаждения с рабочим объемом 11,9 литров, который имел номинальную мощность 265 л. с. при 2600 об/мин и мог кратковременно развивать 300 л. с. при 3000 об/мин. Он стал самым массовым двигателем немецких средних танков и самоходных орудий времен Второй мировой войны.
Вторым существенным изменением конструкции стал перенос ведущего колеса вперед. Такое решение имело свои недостатки — ведь колесо становилось более уязвимым для вражеского огня, а трансмиссию к нему приходилось вести через весь танк, утяжеляя ее и занимая место в боевом отделении и отделении управления. Но немецкие конструкторы посчитали, что следующие достоинства такой компоновки с лихвой компенсируют ее пороки:
1. Гусеница после отделения от грунта и перед входом в зацепление с ведущим колесом проходит долгий путь по всей длине танка. При этом она вибрирует и самоочищается. Таким образом, ведущее колесо меньше изнашивается и не забивается грязью и камнями.
2. Верхняя ветвь гусеницы, находясь под натяжением со стороны ведущего колеса, меньше «бьет» во время движения, поэтому гусеница имеет меньшую вероятность слететь с танка на ходу. А ее нижняя ветвь без этого натяжения лучше приспосабливается к неровностям поверхности, хотя сопротивление качения при этом немного возрастает.
3. Существенно облегчается управление трансмиссией, ведь и коробка передач, и бортовые передачи находятся в непосредственной близости от водителя, поэтому становятся ненужными длинные тяги управления, которые идут от него к механизмам трансмиссии при ее заднем расположении. Трение между этими тягами и их направляющими, а также неизбежные люфты в их соединениях приводят к возрастанию усилий на рычагах управления и повышают утомляемость водителя.
4. Размещение тяжелых агрегатов трансмиссии в носу танка смещает его центр тяжести вперед и дает возможность расположить башню в середине танка. Это уменьшает размах ее колебаний в движении и улучшает условия работы экипажа, а также облегчает возможность поместить люки водителя и стрелка-радиста в передней части крыши корпуса. Кроме того, в результате смещения башни назад направленная вперед пушка меньше выступает за пределы танка, что улучшает его габаритную проходимость.
