Sau khi xe tăng T-64 ra mắt, các phiên bản nâng cấp T-64A, T-64B và T-64BV đã xuất hiện khi thay thế pháo 115 mm nguyên bản bằng pháo 125 mm, đi kèm kính ngắm hiện đại hóa và tới năm 1985, giáp phản ứng nổ Kontakt-1 bắt đầu được lắp đặt trên những chiếc MBT này.
Tuy vậy cho đến khi ngừng sản xuất hàng loạt vào năm 1987, “trái tim” của xe tăng T-64 vẫn không thay đổi, đó là động cơ diesel 5TDF công suất 700 mã lực, có đặt biệt danh “cưa máy” vì âm thanh đặc trưng mà nó tạo ra.
Dưới thời Liên Xô, các kỹ sư đã cố gắng lắp động cơ 6TD công suất 1.000 mã lực khi T-64 ngày càng nặng hơn nhưng đáng tiếc là gói hiện đại hóa này không được triển khai trên diện rộng, có lẽ nhằm tập trung cho dòng T-80 với động cơ turbine khí.
Và tới thời điểm sau năm 1991, khi Liên bang Xô viết tan rã, Bộ Quốc phòng Ukraine đã quyết định (mặc dù không phải ngay lập tức) giao cho T-64 chứ không phải T-80 hay T-72 vai trò mũi nhọn chủ lực của các đơn vị thiết giáp.
Tiếp theo tại Nhà máy Kharkiv, Ukraine đã cố gắng thổi sức sống mới vào những phương tiện chiến đấu vốn đã bắt đầu trở nên lỗi thời và kết quả là phiên bản T-64BM Bulat xuất hiện.
Điều thú vị là sau khi bán rất nhiều xe tăng T-72 tồn kho, Lực lượng Vũ trang Ukraine lại muốn xúc tiến xuất khẩu T-64 cho khách hàng nước ngoài, nhưng không ghi nhận thành công đáng kể.
Kể từ năm 2014, xe tăng T-64 của Ukraine đã tham gia các hoạt động tác chiến ở Donbass. Sau những trận chiến quyết liệt, ước tính có tới 200 phương tiện bị mất trong các tình huống khác nhau.
Khi cuộc xung đột với Nga bùng nổ hồi tháng 2/2022, khoảng 770 chiếc T-64 đã được đưa vào hoạt động. Mặc dù đã lắp đặt một số thiết bị hiện đại như kính ngắm ảnh nhiệt, hệ thống liên lạc vệ tinh... trên một số xe tăng nhưng chúng vẫn lạc hậu, chủ yếu về mặt giáp bảo vệ.
Mặc dù về lý thuyết T-64 hiện đại hóa sẽ được bổ sung các module giáp phản ứng nổ thế hệ 3 Nozh che kín các vị trí hiểm yếu, cung cấp khả năng chống lại cả đạn xuyên lõm (HEAT) lẫn đạn xuyên động năng (KE) rất hiệu quả nhưng thực chất không phải xe nào cũng có.
Trước thực tế trên, tổn thất đáng kể của xe tăng T-64 trong giao chiến là điều hiển nhiên, đặc biệt khi chúng còn phải đối đầu sát thủ mới là máy bay không người lái FPV.
Theo một số ước tính, hiện nay có khoảng 300 chiếc xe tăng T-64 thuộc một số phiên bản với mức độ hiện đại hóa khác nhau đang phục vụ trong biên chế Lực lượng Vũ trang Ukraine.
Mặc dù vậy, không phải tất cả chúng đều hoạt động bình thường và nếu cố gắng tích cực sử dụng trong những trận giao tranh ác liệt, nguy cơ Kyiv không còn chiếc T-64 nào là viễn cảnh chắc chắn.
Có lẽ cũng nhận thấy những điểm yếu và khả năng phòng vệ và phức tạp trong vận hành mà hiện nay Quân đội Ukraine đang sử dụng chủ yếu là xe tăng chiến lợi phẩm, chiến xa phương Tây viện trợ thay vì T-64.
Vào thời điểm này, Ukraine rất hy vọng sẽ nhận lại được 49 chiếc T-84T Oplot-T đã bán cho Thái Lan để thay thế xe tăng T-64 giữ vai trò mũi nhọn chủ lực của Lục quân.
