Одновременно проект своей башни, изготовленной из плоских броневых листов предложил изобретатель-самоучка Н. Дыренков, возглавлявший опытно-конструкторское и испытательное бюро УММ РККА. Последний видимо критиковал конструкцию башни Ижорского завода, так как в письме С. Гинзбурга И. Халепскому от 11 апреля 1932 года сообщается: «Претензии тов. Дыренкова к конструкции большой башни для танка Т-26 и „Кристи“ ничем не обоснованы… Предложенное им решение ничем не превосходит то, которое он критикует. Тов. Дыренков своей конструкцией показал, что он не производит необходимых расчетов башен».
После рассмотрения и утверждения проекта башня Ижорского завода со спаренной установкой 37-мм пушки Б-3 и пулемета ДТ была изготовлена в двух вариантах, которые отличались между собой способом соединения бронелистов (сварка или клепка), а также конструкцией люков (клепаная башня имела одностворчатый люк в крыше, а сварная — двустворчатый). Осмотр изготовленных башен и обстрел их из пулемета «Максима» выявили преимущества клепаной конструкции — в сварной оказались деформированы листы дна и крыши, а при попадании пуль в район сварных швов последние трескались.
Танк Т-26 с первым вариантом увеличенной башни и 45-мм пушкой 20К. Машина имеет клепаный корпус, идентичный двухбашенным танкам выпуска 1933 года.
Стало ясно, что технология сварки башен большего размера (по сравнению с двухбашнной машиной) нуждается в совершенствовании и поэтому дальнейшие эксперименты велись только с клепаной конструкцией.
Орудие Б-3 было установлено и испытано в клепаной башне в сентябре-октябре 1932 года, после чего башня была рекомендована к принятию на вооружение для танков Т-26. При этом военные высказали пожелание установить на корме башни ящик из 10-мм броневых листов для размещения радиостанции или части боекомплекта.
С 21 января 1933 года Ижорский завод должен был изготовить 10 больших клепаных башен установочной партии, а серийные башни предполагалось выпускать по комбинированной клепано-сварной технологии. Пока не удалось найти документы, подтверждающие факт изготовления серии таких башен. Имеется единственная фотография, на которой изображен танк Т-26 с цилиндрической башней и ящиком для радиостанции на корме. Возможно, это и есть первая и единственная опытная башня, хотя не исключено, что 10–15 таких башен были изготовлены и установлены на танки. Следует также сказать, что цилиндрическая башня танка БТ-5 с малой кормовой нишей была хоть и подобна аналогичной башне Т-26, тем не менее, имела целый ряд отличий.
К моменту начала производства «большой» башни на испытания поступила также новая 45-мм танковая пушка образца 1932 года (заводской индекс 20К), разработанная в КБ завода № 8 имени Калинина на основе все той же 37-мм немецкой пушки «Рейнметалл». Поэтому руководство УММ РККА приняло решение провести испытание орудия 20К в большой башне танка Т-26. При успешных результатах это сулило большие преимущества, так как при сходной с 37-мм пушкой Б-3 бронепробиваемостью, осколочное действие 45-мм снаряда было значительно большим. Таким образом, отпадала надобность в специальном танке-истребителе и армия получала универсальный танк поддержки пехоты, пригодный как для борьбы с бронецелями, так и для действий против живой силы и огневых точек противника.
В марте 1933 года на заводе имени Ворошилова один из первых образцов 45-мм пушки 20К был установлен в первом образце цилиндрической башни (с броневым кормовым ящиком) вместо системы Б-3 и подвергся испытаниям, которые в целом завершились удачно. Лишь отказы автоматики портили впечатление о новой танковой пушке, но зато выигрыш в осколочном действии снаряда против 37-мм Б-3 был значительным. Тут же, еще до устранения выявленных недостатков, было принято решение о принятии орудия 20К для вооружения танков.