Sau khi ra mắt, các sửa đổi T-64A, T-64B và T-64BV đã xuất hiện. Pháo 115 mm lắp đặt ban đầu được thay thế bằng loại 125 mm, đi kèm với hệ thống kính ngắm được cải thiện. Tiếp theo vào năm 1985, họ bắt đầu lắp đặt giáp phản ứng nổ Kontakt-1.
Nhưng cho đến khi ngừng sản xuất hàng loạt vào năm 1987, “trái tim” của xe tăng T-64 vẫn không thay đổi - động cơ 5TDF công suất 700 mã lực, được đặt biệt danh là “cưa máy” vì âm thanh đặc trưng của nó.
Quay trở lại những năm Liên Xô, các kỹ sư đã cố gắng lắp động cơ 6TD có công suất 1.000 mã lực trên những chiếc T-64 nặng hơn. Tuy nhiên các phương tiện chiến đấu được hiện đại hóa theo cách này không được sử dụng rộng rãi vào thời điểm đó.
Tại thời điểm năm 1991 sau khi Liên xô tan rã, Bộ Quốc phòng Ukraine đã quyết định (mặc dù không phải ngay lập tức) biến T-64 thành xe tăng chiến đấu chủ lực của họ. Ở Kharkiv, họ cố gắng thổi sức sống mới vào những thiết bị vốn đã bắt đầu trở nên lỗi thời và kết quả là phiên bản Bulat BM xuất hiện.
Điều thú vị là sau khi bán được một phần đáng kể số T-72 hiện có, Lực lượng Vũ trang Ukraine lại muốn bắt đầu chuyển giao T-64 ra nước ngoài. Nhưng không ghi nhận thành công đáng kể theo hướng này.
Kể từ năm 2014, xe tăng T-64 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 bắt đầu chiến dịch quân sự đặc biệt của Nga, khoảng 770 đơn vị T-64 đã được đưa vào hoạt động. Mặc dù đã lắp đặt một số thiết bị hiện đại, chẳng hạn 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.
Vì vậy, tổn thất là đáng kể là điều hiển nhiên. Theo một số ước tính, hiện nay có khoảng 300 chiếc như vậy đang phục vụ trong biên chế Lực lượng Vũ trang Ukraine.
Tuy nhiên 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 điều được nhắc tới.
