Пулемётный БТ-2. Киевские манёвры. 1935 год.
Ещё один вариант вооружения танков БТ-2 — установка 7,62-мм спаренного пулемёта Дегтярёва ДА-2 — испытывался в июне — июле 1933 года и был рекомендован для вооружения танков БТ, причём монтаж производился силами воинских частей.
Таким образом, танков БТ-2 с пулемётным вооружением (именуемых в иностранных и некоторых отечественных изданиях как БТ-1, что не соответствует действительности) было изготовлено больше, чем пушечных.
Необходимо отметить, что уже в то время делались попытки кардинально усилить вооружение лёгких танков вообще и БТ в частности. Так, 6 июня 1931 года И. А. Халепский утвердил задание на проектирование колёсно-гусеничного танка по типу Кристи, который при массе в пределах 14 т, бронировании 13–20 мм и скорости не ниже 40 км/ч на гусеницах и 70 км/ч на колёсах должен был вооружаться 37- и 76-мм пушками и двумя пулемётами. Причём одну пушку и один пулемёт предполагалось установить во вращающейся башне, а остальные — в корпусе. Экипаж машины — не менее 3 человек. Согласно этим требованиям Опытно-конструкторское и испытательное КБ УММ РККА, руководимое Н. И. Дыренковым, разработало проект и построило в натуральную величину макет танка Д-38. 18 ноября 1931 года проект был рассмотрен комиссией УММ РККА, которая нашла его неудовлетворительным.
В следующем году, используя опыт работы над Д-38, КБ Дыренкова изготовило и установило на танк БТ-2 башню увеличенного размера с 76-мм полковой пушкой с укороченной длиной отката (ранее установленную на СУ-1) и пулемётом ДТ в раздельных установках. 25 марта 1932 года машина проходила испытания на артиллерийском полигоне Пролетарской дивизии. Из-за неудачной конструкции артустановки и заедания роликового погона башни при выстрелах этот вариант дальше опытного образца не пошёл.
В 1933 году завод «Красный путиловец» спроектировал цилиндрическую башню с 76-мм пушкой, единую для танков Т-26 и БТ, но и она была отвергнута УММ РККА из-за ряда недостатков.
Годом раньше не прошёл проект установки на БТ-2 76-мм динамореактивной пушки (ДРП), предложенный Л. В. Курчевским.
Усилением вооружения БТ-2 занималось и Автотанковое бюро (АТБ) ЭКУ ОГПУ. В 1932 году оно рассматривало вопрос изготовления штампованных «грибообразных» (то есть сферических) башен под 76-мм орудие для Т-26 и БТ-2. По техзаданию надо было отштамповать башни из 11-мм брони. Но мощность прессов оказалась недостаточной, и после изготовления в начале 1933 года грибообразной башни из 6-мм брони дальнейшие работы прекратили. 26 октября того же года УММ РККА заключило с этим КБ договор на разработку и изготовление танка БТ с мелкозвенчатой гусеницей и 76-мм пушкой. Эта работа проводилась в 1933–1934 годах на заводе «Красный пролетарий» в Москве, куда УММ передало танк БТ-2. В октябре 1934 года модернизацию машины закончили. Танк получил новую башню с 76-мм орудием и пулемётом ДТ, для установки которой пришлось переделать верх корпуса и укладку снарядов. Трансмиссия, ведущие колёса и ленивцы были переконструированы под мелкозвенчатую гусеницу (по типу танка ПТ-1). Но вскоре в связи с ликвидацией АТБ все проводимые им работы в области танкостроения передали заводу Опытного машиностроения Спецмаштреста в Ленинграде, который, в свою очередь, всячески от них отказывался, ссылаясь на отсутствие средств. Поэтому дальнейшая судьба модернизированного БТ-2 неизвестна, вероятнее всего, машина была разобрана.