«С целью существенного улучшения боевых характеристик танка Т-60, сохранения массового выпуска этого танка, облегчающего немедленный переход на его производство без уменьшения объемов выпуска, заводом № 37 на базе легкого танка Т-60 был спроектирован и построен опытный образец под названием Т-45. В результате предприятию удалось создать одномоторный танк с более мощной силовой установкой и разрешением вопроса установки усиленного варианта вооружения при практически равных тактико-технических характеристиках с танком Т-70 и экономией расхода металла на 2500 кг».
Новый танк обладал таким же боекомплектом, как и Т-70. На нем была установлена новая башня увеличенного размера с 45-мм пушкой и спаренным с ней 7,62-мм пулеметом ДТ. Башня устанавливалась на существующем погоне легкого танка Т-60. Хотя башня была увеличенного размера, она по-прежнему оставалась одноместной. Разместить двухместную башню на корпусе танка Т-60, даже с использованием более мощного двигателя ЗИС-16, не представлялось возможным. При этом в установке вооружения был применен упрощенный поворотный механизм башни танка Т-60 и штатный подъемный механизм пушки со спусковым устройством. Удачное расположение органов управления и механизмов новой башни на танке Т-45, как продемонстрировали испытания, позволило существенно увеличить скорострельность 45-мм орудия, доведя показатель до 7-8 выстрелов в минуту, против 4-5 выстрелов в минуту у танка Т-70 (стрельба велась с места). Одновременно с этим упрощениям подверглась и конструкция башни: вместо 233 деталей, из которых состояла башня легкого танка Т-60, в башне танка Т-45 их количество сократилось до 141, а новых деталей было всего 46. При этом толщина броневых листов башни выросла с 25 до 35 мм. А толщину лобового листа корпуса увеличили с 15 мм до 25 мм при этом изсенив форму люка механика-водителя. Измененный люк позволял механику-водителю покинуть боевую машину при любом положении башни. Не смотря на то, что более толстой брони в распоряжении не имелось, конструкторский коллектив провел все необходимые расчеты, которые подтверждали что имеется запас прочности и у подвески и у двигателя, позволяющий увеличить толщину лобовой брони и корпуса и башни до 45 мм, и сравнять ее толщину с танками Т-70 и Т-34.
Конструкция корпуса легкого танка Т-45 почти не менялась по сравнению с танком Т-60. При этом ходовая часть легкого танка Т-45 перекочевала на него с танка Т-60 без изменений. Она состояла из 4-х опорных и 3-х поддерживающих катков, направляющего колеса и ведущего колеса переднего расположения (на каждый борт).
В качестве силовой установки на танке Т-45 планировалось использовать двигатель ЗИС-16, развивавший мощность 85 л.с. Этот мотор представлял собой форсированный вариант двигателя ЗИС-5. В пояснительной записке, которая была направлена в ГАБТУ КА, отмечалось: «Двигатель ЗИС-16 является более надежным в эксплуатации, чем двигатель ГАЗ-202, и в состоянии работать на втором сорте бензина вместо авиационного, который потребляет ГАЗ-202. В перспективе существует возможность дальнейшего повышения мощности двигателя ЗИС-16. Дальнейшее форсирование по мощности силовой установки позволит наращивать боевые качества танка Т-45 против Т-70. Поставка двигателей ЗИС-16 с Миасского автомоторозавода имени Сталина возможна в ближайшее время». Однако в действительности производство двигателя ЗИС-16 в Миассе, куда было эвакуировано моторное производство ЗИСа, так и не удалось освоить.
Переход на серийный выпуск легкого танка Т-45, который отличался улучшенными по сравнению с Т-60 характеристиками и мало в чем уступал танку Т-70, можно было осуществить на заводе №37 в сжатые сроки, без уменьшения программы выпуска танков, так как технологическая оснастка производства танка Т-60 сохранялась практически в полном объеме. Однако в результате танк Т-45 так и остался проектом. Сказывалось и отсутствие двигателя ЗИС-16, и невозможность установки на танк двухместной башни. В то же время, по заверению конструкторов ГАЗа, они как раз завершали разработку проекта танка Т-70 с двухместной башней, которому военные отдавали свое предпочтение. А сам легкий танк Т-70 уже находился в серийном производстве и был хорошо освоен промышленностью.
Поскольку в распоряжении завода был только один двигатель ЗиС-16, на Т-45 пришлось установить менее мощный, но и куда менее дефицитный мотор ЗиС-5. Его сняли с грузовика, прошедшего 12 000 километров. Из-за слабого мотора скорость танка упала до 37,2 км/ч. Разработчики рассчитывали, что если испытания Т-45 пройдут успешно, то можно будет начать выпуск танка со «слабым» двигателем, пока не получится наладить поставки более мощного. Испытания Т-45 начались 20 мая 1942 года. Первой по программе шла стрельба. Орудие показало скорострельность 7–8 выстрелов в минуту с места и около трёх в минуту на ходу. Испытатели отметили, что, благодаря более просторной башне, обслуживать пушку удобнее, чем в Т-60. Правда, сама башня была тяжелее, так что подбашенный лист немного прогнулся. Но даже этот дефект не помешал всем 25 выстрелам попасть в мишень. Пробегом Т-45 испытывали с 6 по 13 июня 1942 года. Всего танк прошёл 1505 километров. Ходовые испытания показали, что есть недостатки в конструкции крепления вентилятора, дважды приводившие к поломкам. Также двигатель много работал на повышенных оборотах, что грозило ему преждевременным выходом из строя. Несколько раз ломались гусеничные траки, хотя здесь претензии больше следовало адресовать заводу № 183, который их производил. Резиновые бандажи могли отслаиваться от катков. Испытания были признаны в целом успешными, тем более что танк ездил мало того что на нештатном, так ещё и не новом двигателе. Хотя Т-45 не был плохим танком, Главное автобронетанковое управление не одобрило его серийного производства. Летом 1942 года танк с одноместной башней, без перспектив к модернизации и с двигателем, которого не было в производстве, был нежизнеспособен. Особенно с учётом того, что уже был принят на вооружение и активно выпускался более совершенный Т-70. Но повоевать экспериментальному танку Т-45 всё-таки довелось: в конце сентября 1942 года его передали войскам Западного фронта.