Ещё при выборе орудия Л-11 для ранних серий Т-34 была понятна временность подобного решения в связи со слабостью этой 76-мм пушки. Для её замены в 1939 году началась разработка удлинённой версии орудия Ф-32 для установки в Т-34. Её испытания успешно прошли в ноябре 1940-го, после чего новая пушка под обозначением Ф-34 была принята на вооружение, и с началом серийного производства в 1941 году её начали устанавливать на новые «тридцатьчетвёрки». Кроме того, к тому времени танки получили ряд других улучшений: например, в танки была установлена новая радиостанция, а двигатель был доработан для лучшей надёжности. Всего в 1941 году было произведено около 3000 танков Т-34, большая часть из которых была с пушкой Ф-34.

В игре Т-34 (1941) появился ещё во время закрытого бета-тестирования наземной техники. Новая модификация Т-34 стала приятным улучшением относительно Т-34 (1940) благодаря новому, более мощному орудию Ф-34. Остальные преимущества и недостатки танка при этом сохранились: так, он обладает хорошей подвижностью и достаточно прочным бронированием, но имеет низкую живучесть, долгую перезарядку и неудобные УВН.