Уровень броневой защиты серийных танков, которые начали выходить из заводских цехов через год с небольшим, в принципе был таким же, как у прототипов. Существенно не изменились ни толщина броневых листов, ни их взаиморасположение. Начало Великой Отечественной войны обнадёживало – выяснилось, что танки Т-34 в стандартных боевых ситуациях практически не поражались огнём штатных противотанковых средств Вермахта. Во всяком случае, такая картина имела место в начальный период войны. Подтвердили её и испытания, проводившиеся в Сталинграде 19 сентября 1941 года на полигоне, где формировалась 4-я танковая бригада полковника М. Е. Катукова. Побудительным мотивом для проведения этих испытаний стало освоение на СТЗ процесса упрощённой термообработки броневых деталей. Первый корпус, изготовленный по новому техпроцессу, был обстрелян из 45-мм противотанковой и 76-мм танковой пушек.
В целом всё ясно, комментировать тут нечего. Однако не следует преувеличивать неуязвимость броневой защиты танка Т-34. Обычно в пользу этой самой неуязвимости приводят отзывы противника о столкновениях с танками Т-34 летом 1941 года. Однако к этим отзывам (с некоторыми из них мы познакомимся ниже) следует относиться с известной долей критики. С одной стороны, по причине несколько избыточной их эмоциональности, а с другой – потому что в большинстве случаев в советской печати они приводились не полностью, то есть без конца. А конец, как правило, был один – советский танк Т-34 (или KB) подбивался. Если этого не могла сделать противотанковая артиллерия, то делала дивизионная или зенитная. Для того чтобы убедиться в этом, достаточно взглянуть на данные отчёта о повреждениях советских подбитых танков, поступивших на ремонтные предприятия в ходе битвы за Москву в период с 9 октября 1941 года по 15 марта 1942 года.
В дальнейшем, по мере количественного роста парка средних и тяжёлых танков, превышение числа попаданий над числом поражений стало ещё больше. Так, например, для поражения одного танка Т-34 на реальных дальностях боя летом 1942 года требовалось попадание в него пяти 50-мм бронебойно- подкалиберных снарядов.
Следует отметить, что большинство пробоин и вмятин от снарядов приходилось на борта и корму корпусов и башен советских танков. На лобовой броне отметины от попаданий практически отсутствовали, что говорило о нежелании немецких артиллеристов и танкистов вести огонь по советским танкам с лобовых ракурсов. При этом особо отмечалось, что, несмотря на наклон бортовых броневых листов танка Т-34 в 40°, они пробивались снарядами 47-мм чешских и 50-мм немецких противотанковых пушек: «несмотря на большой угол наклона скользящих следов на броне обнаружено сравнительно немного. Большинство пробоин (14 из 22) нормализованы в той или иной степени».
Здесь необходимо дать некоторые пояснения. Дело в том, что уже в 1941 году немцы начали активно применять бронебойные снаряды с бронебойными наконечниками. У 50-мм снарядов дополнительно приваривалась головка из стали высокой твёрдости, а 37-мм снаряды при изготовлении подвергались неравномерной закалке. Применение бронебойного наконечника позволяло снаряду при соприкосновении с бронёй довернуться в сторону наклона – нормализоваться, благодаря чему его путь в броне сокращался. Такими снарядами калибра 50 мм пробивалась и лобовая броня Т-34, при этом канал пробоины был наклонным, как если бы огонь по танку вёлся с возвышения. Будет нелишним напомнить, что производство таких снарядов было освоено в СССР только после войны. Однако вернёмся к отчёту.
Из пробоин неустановленного калибра большую часть составляли «отверстия малого диаметра, с кольцевым валиком, произведённые т.н. «подкалиберными» боеприпасами. Причём установлено, что данным типом боеприпаса комплектуются боекомплекты 28/20-мм ПТР, 37-мм противотанковой пушки, 47-мм противотанковой чехословацкой пушки, 50-мм противотанковой, казематной и танковой пушек».
Отмечалось в отчёте и применение немцами новых снарядов, названных «кумулятивными», следами попаданий которых были отверстия с оплавленными краями.
В некоторых изданиях можно встретить информацию о том, что с 1942 года «тридцатьчетвёрки» выпускались с 60-мм лобовой бронёй корпуса. На самом деле это не так. Действительно, на заседании ГКО 25 декабря 1941 года было принято постановление № 1062, предписывавшее, начиная с 15 февраля 1942 года, выпускать Т-34 с лобовой бронёй толщиной 60 мм. Такое решение, по-видимому, можно объяснить как раз применением немцами во всё возрастающем количестве 50-мм противотанковых пушек Pak 38 с длиной ствола в 60 калибров, бронебойный (с бронебойным наконечником) и бронебойно-подкалиберный снаряды которых пробивали лобовую броню Т-34 на дистанции до 1000 м, а также использованием подкалиберных снарядов для 50-мм танковых пушек L/42 танков Pz.III, которые добивались аналогичного результата с дистанции до 500 м.
Поскольку металлургические заводы не могли быстро выдать нужное количество 60-мм броневого проката, танковым заводам предписывалось осуществить экранировку лобовых частей корпуса и башни 10- 15-мм бронелистами, использовавшимися на заводе № 264 при производстве бронекорпусов танков Т-60. Однако уже 23 февраля 1942 года ГКО отменил своё решение, отчасти из-за сложностей с изготовлением
