При производстве танка широко использовалась сварка. Машина была при­нята на вооружение Красной Армии в феврале 1936 года и находилась в производстве до 1939 года. Всего промышленностью было выпущено 1382 танка Т-38. Они состояли на вооружении танковых и разведывательных батальонов стрелковых дивизий, разведывательных рот отдельных танковых бригад. Необходимо отметить, что в то время ни в одной из армий мира таких танков не было.

Эксплуатация плавающих танков в войсках выявила у них большое количество недостатков и недоработок. Выяснилось, что у Т-37А ненадежна трансмиссия и ходовая часть, часто спадают гусеницы, мал запас хода, недостаточен запас плавучести. Поэтому КБ завода №37 получило задание на проектирование нового танка-амфибии на базе Т-37А. Работы начались в конце 1934 года под руководством нового главного конструктора завода Н. Астрова. При создании боевой машины, получившей заводской индекс 09А, предполагалось устранить выявленные недостатки Т-37А, главным образом повысить надежность работы агрегатов нового плавающего танка. В июне 1935 года опытный образец танка, получившего армейский индекс Т-38, вышел на испытания. При проектировании нового танка конструкторы по возможности постарались использовать элементы Т-37А, к этому времени хорошо освоенного в производстве.

Компоновка плавающего Т-38 была аналогична танку Т-37А, но механик-водитель был размещен справа, а башня слева. В распоряжении механика-водителя имелись смотровые щели в лобовом щитке и правом борту корпуса.
Т-38, по сравнению с Т-37А, имел более широкий корпус без дополнительных надгусеничных поплавков. Вооружение Т-38 осталось прежним - 7,62-мм пулемет ДТ, смонтированный в шаровой установке в лобовом листе башни. Конструкция последней, за исключением мелких изменений, была полностью заимствована у танка Т-37А.
На Т-38 был установлен тот же двигатель, что и на его предшественнике ГАЗ-АА мощностью 40 л.с. Двигатель в блоке с главным фрикционом и коробкой перемены передач устанавливался вдоль оси танка между сиденьями командира и механика-водителя.
Трансмиссия состояла из однодискового главного фрикциона сухого трения (автомобильное сцепление от ГАЗ-АА), "газовской" четырехскоростной коробкой перемены передач, карданного вала, главной передачи, бортовых фрикционов и бортовых передач.

Ходовая часть во многом была идентична плавающему танку Т-37А, от которого заимствовали конструкцию тележек подвески и гусеницы. Была несколько изменена конструкция ведущего колеса, а направляющее колесо по габаритам стало идентичным опорным каткам (за исключением подшипников).
Для движения машины на плаву использовался трехлопастной винт и плоский руль. Винт при помощи карданного вала соединялся с редуктором отбора мощности, закрепленном на коробке перемены передач.
Электрооборудование Т-38 выполнялось по однопроводной схеме с напряжением 6В. В качестве источников электроэнергии использовались аккумулятор З-СТП-85 и генератор ГБФ-4105.

Новая машина имела большое количество недостатков. Например, по донесению завода №37 в АБТУ РККА - с 3 по 17 июля 1935 года Т-38 выходил на испытания только четыре раза, все остальное время танк находился в ремонте. С перерывами испытания нового танка шли до зимы 1935 года, а 29 февраля 1936 года постановлением совета труда и обороны СССР танк Т-38 был принят на вооружение Красной Армии взамен Т-37А. Весной того же года началось серийное производство новой амфибии, которое до лета шло параллельно с выпуском Т-37А.

Серийный Т-38 несколько отличался от прототипа - был установлен дополнительный опорный каток в ходовую часть, незначительно изменилась конструкция корпуса и люка механика-водителя. Бронекорпуса и башни для танков Т-38 поступали только с Подольского завода имени Орджоникидзе, который к 1936 году сумел наладить их производство в необходимом количестве. В 1936 году на небольшое количество Т-38 установили сварные башни производства Ижорского завода, задел которых остался после прекращения производства Т-37А.

Осенью 1936 года на НИБТ полигоне прошел испытания на гарантийный километраж серийный плавающий танк Т-38 с тележками новою образца. Они отличались отсутствием поршня внутри горизонтальной пружины, а для того, чтобы направляющий стержень не вышел из трубки при возможном случае разгрузки катков, к кронштейнам тележки крепился стальной трос. В ходе испытаний в сентябре - декабре 1936 года этот танк прошел 1300 километров по дорогам и пересеченной местности. Новые тележки, как отмечалось в документах, "в работе показали себя хорошо, показав ряд преимуществ перед прежней конструкцией".

В выводах, содержащихся в отчете об испытаниях Т-38 было сказано следующее: "Танк Т-38 пригоден для решения самостоятельных тактических задач. Однако для повышения динамики необходимо поставить двигатель М-1. Кроме того, необходимо устранить недостатки: гусеница спадает при движении по пересеченной местности, недостаточна амортизация подвески, рабочие места экипажа неудовлетворительны, водитель имеет недостаточный обзор влево".

С начала 1937 года в конструкцию танка ввели ряд изменений: на смотровую щель в лобовом щитке механика-водителя стали устанавливать броневую планку, предохраняюшую от попадания свинцовых брызг при ружейно-пулеметном обстреле танка, в ходовой части стали использовать тележки нового образца (со стальным тросом). Кроме того, и производство пошел радийный вариант Т-38, оснащенный радиостанцией 71-ТK-1 со штыревой антенной. Ввод антенны находился на верхнем переднем листе корпуса между местом механика-водителя и башней.

Весной 1937 года выпуск плавающих танков Т-38 был приостановлен - из войск поступало большое количество рекламаций на новую боевую машину. После летних маневров 1937 года, приведенных в Московском, Киевском и Белорусском военных округах, руководство Автобронетанкового управления Красной Армии поручило конструкторскому бюро завода модернизировать танк Т-38.

Модернизация должна была заключаться в следующем:

• повышение скорости движения танка, особенно на местности,
• повышение скорости и надежности при движении на плаву,
• повышение боевой мощи,
• улучшение удобства обслуживания,
• повышение срока службы и надежности агрегатов танка,
• унификация деталей с трактором "Комсомолец",снижающее стоимость танка.

Работа по созданию новых образцов Т-38 шла довольно медленно. Всего изготовили два прототипа, получившие обозначения Т-38М1 и Т-38М2. Оба танка имели двигатели ГАЗ М-1 мощностью 50 л.с. и тележки от тягача "Комсомолец". Между собой машины имели незначительные отличия.
Так Т-38М1 имел корпус, увеличенный по высоте на 100-мм, что давало прирост водоизмещения на 600 кг, ленивец танка опустили на 100-мм, для уменьшения продольных колебаний машины.

Корпус Т-38М2 повысили на 75-мм, обеспечив прирост водоизмещения в 450 кг, ленивец остался на прежнем месте, радиостанция на машине отсутствовала. Во всем остальном Т-38М1 и Т-38М2 были идентичны.
В мае-июне 1938 года оба танка прошли широкомасштабные испытании на полигоне в подмосковной Кубинке.
Т-38М1 и Т-38М2 показали ряд преимуществ перед серийным Т-38 и Автобронетанковое управление РККА подняли вопрос о развертывании производства модернизнроваиного плавающего танка, получившего обозначение Т-38М (или Т-38М серийный).
Всего в 1936 - 1939 годах было изготовлено 1175 линейных, 165 радийных танков Т-38 и 7 Т-38М включая Т-38М1 и Т-38М2.Всего промышленностью было выпущено 1382 танков.

В составе стрелковых и кавалерийских частей Красной Армии (к тому времени в танковых бригадах западных военных округов танков-амфибий уже не было) Т-38 и Т-37А приняли участие в "освободительном походе" в Западную Украину и Белоруссию, в сентябре 1939 года. К началу боевых действий с Финляндией. 30 ноября 1939 года в частях Ленинградского военного округа насчитывалось 435 Т-38 и Т-37, которые довольно активно участвовали в боях. Так, например, 11 декабря на Карельский перешеек прибыл 18 отб в составе 54 единиц Т-38. Батальон был придан 136 сд, танки использовались в качестве передвижных огневых точек на флангах и в промежутках между боевыми порядками атакующих пехотных подразделений. Кроме того, на танки Т-38 была возложена охрана командного пункта дивизии, а также вывоз с поля боя раненых и доставка боеприпасов.

Накануне Великой Отечественной войны в штат воздушно-десантного корпуса входил танковый полк, на вооружении которого должны были состоять 50 единиц Т-38. Боевое крещение советские танки-амфибии получили в ходе вооруженных конфликтов на Дальнем Востоке. Правда, использовались они там в весьма ограниченном количестве. Так, в частях и соединениях Красной Армии, участвовавших в боевых действиях в районе реки Халхин-Гол, танки Т-38 имелись только в составе стрелково-пулеметного батальона 11 тбр (8 единиц) и танкового батальона 82 сд (14 единиц). Судя по отчетам, они оказались малопригодными и в наступлении, и в обороне. В ходе боев с мая по август 1939 года 17 из них были потеряны.

Основные модификации танка Т-38:

• Т-38 - линейный плавающий танк (1936, 1937, 1939 гг.)
• СУ-45 - самоходно-артиллерийская установка (опытный образец, 1936 г.)
• Т-38РТ - танк с радиостанцией 71-ТК-1 (1937 г.)
• ОТ-38 - химический (огнеметный) танк (опытные образцы, 1935-1936 гг.)
• Т-38М - линейный танк с автоматической 20-мм пушкой ТНШ-20 (1937 г.)
• Т-38М2 - линейный танк с двигателем ГАЗ-М1 (1938 г.)
• Т-38-ТТ - телемеханическая группа танков (1939-1940 гг.)
• ЗИС-30 - САУ на базе тягача "Комсомолец" (1941 г.)