Le char d'assaut soviétique T-64, à sa mise en service à la fin des années 1960, était un concentré de technique et d'innovation ; il fut le premier des chars dits de la troisième génération. Tous les modèles soviétiques postérieurs s'en inspirèrent, comme le T-80. Il provoqua aussi en Occident, par réaction, le renouvellement du parc de blindés, pendant lequel furent conçus des chars comme le Léopard II et le M1 Abrams. Mais paradoxalement, sa complexité fut aussi un échec, car elle rendit nécessaire la production du T-72, pour que l'industrie de l'URSS puisse produire des chars en nombre suffisant. Bien qu'il ne soit plus produit depuis 1987, de nombreux exemplaires sont encore en service, particulièrement en Ukraine et en Russie.

Le char reprend la silhouette générale du T-55, basse avec une tourelle hémisphérique au centre du châssis. Le train de roulement est lui complètement différent : il comprend six petites roues de route régulièrement espacées et quatre galets de retour, le barbotin est à l'arrière, et la roue tendeuse à l'avant. Des amortisseurs équipent de chaque côté la première et la dernière roue.

Le conducteur prend place dans un étroit habitacle à l'avant, par une écoutille, avec trois épiscopes. Situé juste en dessous de la base du canon, il est flanqué par deux grands réservoirs de carburant. Sur le glacis, une lame brise-lames et deux phares. Une lame rétractable, servant au char à préparer des positions de tir sans l'aide des troupes du génie, occupait la partie basse de l'avant caisse.

Au milieu, une grande tourelle très arrondie, biplace : le chef de char à droite, le tireur à gauche, chacun avec son écoutille. Sur la partie supérieure avant de la tourelle apparaît une protubérance sur toute la longueur abritant le viseur principal TPDB-43 et son télémètre optique à coïncidence. Le chef de char dispose de deux petits projecteurs orientables, dont un à infrarouge OU-3GK pour le tir de nuit et d'un périscope TKN-3 lui permettant une observation sur tout l'azimut. Devant, la trappe du tireur, le périscope de tir de nuit, TPN-1-432. Sur l'arrière de la tourelle, une petite trappe avec un volet qui sert à l'éjection de la douille de l'obus tiré et sur chacun des côtés de la tourelle, une main courante.

À l'intérieur, le canon D-68 surplombe le carrousel de l'automate de chargement 6EZ10, qui couvre le fond du puits de tourelle. À sa gauche est placée une mitrailleuse PKT de calibre 7,62 mm, le tout étant pointé et stabilisé par le système hydraulique 2A18 « Siren ».

Le compartiment moteur est séparé par un grand réservoir, il abrite sous la grille du système de refroidissement le moteur 5TDF et ses deux boîtes de vitesses latérales à sept rapports entraînant chacune son barbotin. Les trois réservoirs internes ont une contenance de 730 litres, s'y ajoutent des petits réservoirs intégrés tout le long des deux garde-boue, d'une capacité de 140 l, auxquels peuvent être adjoints deux grand bidons cylindriques largables contenant chacun 200 l. Ces 1270 l de gazole offrent au char une autonomie de 700 km. Comme tous les chars soviétiques depuis le T-55, il est possible de produire un écran de fumée, en injectant du gazole directement dans le pot d'échappement. En opérations, le char embarque deux schnorkels rangés sur la grille du moteur, lui permettant le franchissement de fleuve à une profondeur de 5 mètres.