Конструктивные изменения машины были также связаны с установкой более совершенных агрегатов трансмиссии. В ходовой части усилили ведущие колеса и вместо литых дисков опорных катков применили штампованные. Масса машины возросла до 11,6 т, а к концу серийного производства достигла 11,9 т.
В 1933–1934 годах в КБ ХПЗ под руководством А.О. Фирсова был разработан колесно-гусеничный танк БТ-7, представлявший собой модернизированный танк БТ-5. Опытный образец изготовили к 1 мая 1934 года, а в последнем квартале этого же года началось серийное производство. Всего до конца 1939 года было выпущено 2596 линейных танков и 2017 танков с радиостанцией.
Танк БТ-7 отличался от танка БТ-5 новой конструкцией сварного броневого корпуса, установкой карбюраторного двигателя М-17Т и введением мелкозвенчатой гусеницы. Он был вооружен 45-мм танковой пушкой 20К и спаренным с ней 7,62-мм пулеметом ДТ. Для прицельной стрельбы использовались перископический прицел ПТ-1 и телескопический ТОП. Боекомплект пушки состоял из 172 выстрелов для линейного танка и 132 выстрелов для танка с радиостанцией. Число патронов для пулемета ДТ было уменьшено до 2394. Часть танков БТ-7, начиная с 1936 года, вооружалась 7,62-мм зенитным пулеметом ДТ, смонтированным на турельной установке П-40. На линейных танках выпуска 1937 года в нише башни устанавливался кормовой пулемет ДТ. Для ведения прицельной стрельбы из пушки ночью на дальностях до 2000 м часть танков с апреля 1936 года была оснащена двумя прожекторами, расположенными на маске пушки. В 1938 году установка кормового пулемета и прожекторов была отменена.