Задание на проектирование тяжелого танка с более мощным вооружением было выдано в постановлении Совета Министров СССР от 12 сентября 1951 года. Согласно этому документу, до конца года Ленинградский Кировский завод должен был выполнить технический проект машины с более мощным, чем у «объекта 730» вооружением, и с системой ПУОТ. Ведущим инженером по этому танку, который получил заводское обозначение «объект 265», назначили А.С. Шнейдмана. Проект был подготовлен в довольно сжатые сроки — его представили на рассмотрение 20 декабря 1951 года.

«Объект 265» отличался от «объекта 730» прежде всего установкой новой, более мощной 122-мм танковой пушки М-62Т с начальной скоростью бронебойного снаряда 950 м/с. Она имела раздельное заряжание, дульный тормоз активно-реактивного типа и эжекционное устройство для продувки канала ствола после выстрела, а также оснащалась механизмом досылания снаряда и заряда. Кроме того, усилили и пулеметное вооружение: вместо спаренного 12,7-мм ДШК предполагалось установка двух пулеметов: калибра 14,5-мм и 7,62 мм.

14,5-мм пулемет КПВТ устанавливался справа от пушки на специальных кронштейнах с амортизаторами. Патроны — лента на 50 патронов — укладывались в коробке. Слева от КПВ размещался второй спаренный 7,62-мм пулемет Силина. Его питание осуществлялось лентами на 250 патронов из специального магазина-коробки.

Эффективность огня с хода планировалось повысить за счет установки системы ПУОТ, состоявшей из прицела ТПС-1, командирского прибора ВС и автоматического электропривода наводки ТАЭН-2. Придел ТПС-1 со стабилизированной головкой крепился к башне неподвижно и связывался с пушкой через параллелограммный привод. Он имел переменное увеличение 3,5 и 7х) и размещался слева от пушки перед местом наводчика.

Установка другого, по сравнению с «объектом 730», вооружения и системы ПУОТ потребовала внести значительные изменения в конструкцию башни, которая отличалась от башни «объекта 730». Так, был увеличен ее внутренний объем, что позволило улучшить условия работы наводчика и заряжающего, а также несколько изменена форма лобовой и кормовой части башни. Кроме того, удалось несколько упростить технологию ее изготовления. Также пришлось вынести вперед цапфы пушки и переработать схему размещения боекомплекта для пушки в боевом отделении. Девять снарядов находились в специально сконструированной подвижной укладке, между ограждением пушки и полом, еще столько же — в верхнем ряду в нише башни. Шесть (зарядов) гильз разместили перед заряжающим на вращающемся полу, и четыре — в нижнем ряду в нише башни. Остальной боекомплект в нишах корпуса и отделении управления размещался так же, как и на «объекте 730». Такое размещение выстрелов вызвало ряд нареканий — легко заметить, что у заряжающего под рукой было 18 снарядов и всего 10 зарядов (требовалось также 18).

Башня «объекта 265» оснащалась командирской башенкой, аналогичной по конструкции, установленной на «объекте 730». А вот зенитная установка на люке заряжающего была полностью переработана — теперь на ней монтировался 14,5-мм пулемет КПВ.

В ходе обсуждения проекта «объекта 265» было высказано значительное количество замечаний, после чего конструкторы ОКБТ начали устранение недостатков. К концу марта 1952 года рабочие чертежи машины передали в производство, и в июне опытный образец «объекта 265» был готов. Испытания танка велись до середины августа 1952 года. На них, помимо представителей ОКБТ, присутствовали представители завода № 172 Министерства вооружения, которые следили за работой своей артсистемы. Испытания выявили значительные недостатки в работе орудия, а также неудачное размещение агрегатов в боевом отделении танка. Список замечаний комиссии, проводившей испытания «объекта 265» получился довольно внушительным. В результате, конструкторы Ленинградского Кировского завода и завода № 172 приступили к работам по дальнейшему совершенствования танка и его артсистемы. Однако из-за значительной загрузки предприятий другими заказами, дело шло довольно медленно. Лишь в конце 1953 года технический проект и деревянный макет (в натуральную величину) его боевого отделения нового варианта «объекта 265» был представлен на рассмотрение представителей министерств Вооруженных Сил и транспортного машиностроения. В целом, новый вариант танка получил одобрение, и после устранения высказанных замечаний проект утвердили.

Однако из-за задержки с доработкой 122-мм пушки М-62Т, второй образец опытного танка «объект 265» изготовили в мае 1955 года. В июне-июле прошли полигонные испытания машины, показавшие хорошие результаты. После рассмотрения материалов по «объекту 265» главное бронетанковое управление рекомендовало принять машину на вооружение. Выпуск танка предлагалось передать Челябинскому Кировскому заводу. Однако к этому времени уже был готов вариант нового, более совершенного тяжелого танка, разработанного конструкторами Ленинградского Кировского завода. Именно ему было суждено стать последним серийным тяжелым танком Советского Союза.

Работы по созданию новой машины ОКБТ Кировского завода начало после постановления Совета Министров СССР от 24 февраля 1955 года. В качестве «исходных» машин для этого (если можно так сказать) стали Т-10А со стабилизатором и «объект 265» с более мощной артсистемой. В документе, озаглавленном «Справка об уровне развития бронетанковой техники на заводах Министерства транспортного машиностроения», датированном 14 июля 1955 года, об этом говорилось следующее:

«В первые послевоенные годы Челябинский Кировский завод создал И С-4 в 60 т, Ленинградский Кировский завод — ИС-7 в 68 т. Однако, в связи со специальным указанием Правительства, которым ограничивался максимальный вес тяжелого танка в 50 т, работы по ИС-7 не получили дальнейшего развития, а ИС-4 был снят с производства. В 1949 году Челябинским Кировским заводом были проведены работы по созданию Т-10 в 50 т и пушкой 122-мм. После всесторонней проверки и отработки конструкции этот танк в 1954 году был принят на вооружение и серийное производство.

Параллельно с отработкой Т-10 велись опытные работы по размещению на танке более мощной (на 47 %) пушки М-62 (по сравнению с Д-25Т) и системой приборов управления огнем танка (ПУОТ) со стабилизацией линии прицеливания Д-25Т в вертикальной плоскости.

В 1955 году были проведены полигонные испытания Т-10 с новой пушкой, а также закончены контрольные испытания трех танков с системой ПУОТ, обеспечивающей эффективные результаты стрельбы. Пленум НТК ГБТУ от 12 июля с.г. рекомендовал принять Т-10 с системой ПУОТ на вооружение. Во исполнение Постановления Совета Министров Союза ССР от 24 февраля 1955 года, Ленинградский Кировский завод ведет разработку установки в Т-10 систем второй стабилизации для пушек Д-25ТА и М-62. В текущем году будут смонтированы первые опытные образцы таких устройств в Т-10».

Вторая стабилизация, о которой идет речь — это стабилизация по горизонту. Иными словами новый танк должен был иметь стабилизацию вооружения в двух плоскостях. Согласно утвержденных в постановлении Совмина от 12 февраля требований, за счет этого требовалось повысить меткость при стрельбе с хода не менее чем на 60 %. Помимо этого, новый тяжелый танк должен был получить 122-мм пушку М-62Т, а также более мощное пулеметное вооружение — 14,5-мм пулеметы КПВ вместо 12,7-мм ДШК. По утвержденному правительством графику, к концу 1955 года Ленинградский Кировский завод должен был изготовить три опытных образца нового танка. Кроме того, к работам по двухплоскостному стабилизатору привлекались коллективы ЦНИИ-173 и ЦКБ-393.