В документах Ленинградского Кировского завода новый танк получил обозначение «объект 272». Ведущим инженером машины назначили А.С. Шнейдмана. При первых проработках облика нового танка конструкторы широко использовали уже отработанный задел по машинам «объект 265» и «объект 267». Однако приходилось вносить и серьезные изменения. Так, вначале планировалось использовать для нового танка башню «объекта 265», но проведенные расчеты показали, что оборудование ПУОТ разместить в ней не получится. В результате понадобилось проводить значительную перекомпоновку боевого отделения «объекта 272», чтобы «втиснуть» необходимое оборудование.
21 апреля 1955 года на Кировском заводе прошло первое обсуждение эскизного проекта нового тяжелого танка. Его броневая зашита оставалась на уровне Т-10, расчетная масса составляла 51,5 т, в качестве вооружения предполагалась установка 122-мм пушки М62-Т2, спаренной в 14,5-мм пулеметом КПВ и еще одного КПВ на зенитном станке. Возимый боекомплект составлял 30 артвыстрелов раздельного заряжания и 744 патрона к пулеметам. Машину предполагалось оснастить более мощным 750-сильным дизельным двигателем В12-6 (дальнейшее развитие В12—5 танка Т-10), который должен был обеспечивать танку скорость 43–45 км/ч.
Основной «изюминкой» нового танка должна была стать система стабилизации «Ливень», проектированием которой занималось ЦНИИ-173. Она обеспечивала повышение меткости при стрельбе с хода из пушки и спаренного с ней пулемета за счет стабилизации независимой от орудия линии прицеливания и стабилизации самой артсистемы в двух плоскостях.
Главным элементом стабилизатора линии прицеливания являлся электрогироскопический прибор с двумя трехстепенными гироскопами, установленный на подшипниках в перископическом прицеле Т2С.
При включенном стабилизаторе Т2С работал как прицел с независимой от пушки линией прицеливания. Перед выстрелом автоматически проводилась проверка совмещения направления пушки в вертикальной плоскости с направлением, соответствующем линии прицеливания. В горизонтальной плоскости пушка находилась чуть левее линии прицеливания. Непосредственно перед выстрелом орудие поворачивалось к линии прицеливания с одной и той же скоростью, и выстрел производился с одним и тем же упреждением. В системе «Ливень» имелись специальные механизмы, которые автоматически вносили поправки в установку прицела при изменении дальности до цели при движении танка и устанавливали нужное боковое упреждение при стрельбе по фронтально движущейся цели. Забегая вперед, следует сказать, что в ходе серийного производства завод-изготовитель гарантировал нормальную работу стабилизатора в течение четырех часов непрерывной работы, а общий срок службы составлял не менее 250 часов. Масса «Ливня» была немаленькой — более четверти тонны, 270 кг.
В ходе проектирования и отработки чертежей в конструкцию «объекта 272» приходилось вносить изменения по требованию заказчика — главного бронетанкового управления. Так, пришлось разрабатывать установку инфракрасных приборов, которые должны были не только обеспечить возможность вождения машины ночью, но и позволить вести огонь из пушки и пулемета. Также были установлены дополнительные уплотнения на погон башни для защиты от попадания внутрь пыли и изменены сиденья экипажа. Несмотря на это, в октябре 1955 года чертежи нового тяжелого танка были окончательно отработаны, и переданы в производство. Следует сказать, что сроки изготовления опытных образцов «объекта 272» были очень сжатыми — заводчан торопили и военные, и руководство министерства транспортного машиностроения. Три опытных образца нового танка собрали к началу нового, 1956 года.
Следует сказать, что танки отличались между собой. На одном из них установили более мощный двигатель В12-6 в 750 л.с., планетарную коробку перемены передач е гидроуправлением и бортовые редукторы новой конструкции, дополнительные топливные баки, инфракрасные приборы ночного видения у механика-водителя и командира танка, а также ночной прицел ТПН1 «Луна».
Два других опытных образца «объекта 272» оснащались двигателями В12-5 мощностью 700 л.с., планетарной коробкой перемены передач с механическим управлением и бортредукторами с танка Т-10, инфракрасные приборы на них не устанавливались.
10 февраля 1956 года директор Ленинградского Кировского завода Исаев направил министру транспортного машиностроения С.А. Степанову докладную записку, в которой сообщал:
«В период 1954–1955 годов Кировский завод работал над созданием нового тяжелого танка, значительно превосходящего по своим боевым качествам известные отечественные и зарубежные образцы. В результате длительных конструкторских и опытно-экспериментальных работ на базе узлов и агрегатов Т-10 создан новый тяжелый танк „объект 272“. При разработке этого танка основное внимание было обращено на увеличение мощности пушечно-пулеметного огня, повышение прицельной скорострельности и прицельной меткости огня с хода, оснащение приборами вождения в ночных условиях, увеличение скорости движения при повышении плавности хода.