На основании своего аванпроекта от сентября 1941 года Н. А. Астров вместе с сотрудниками танкового конструкторского бюро ГАЗа В. А. Дедковым, А. М. Кригером и другими в октябре того же года начал работы по проектированию модернизированной «шестидесятки». Основными направлениями модернизации были усиление вооружения и повышение мощности силового агрегата машины. В качестве решения последней задачи использовалась «спарка» из двух двигателей ГАЗ-202 мощностью 70 л. с. каждый, последовательно соединённых друг с другом. Эту силовую установку удалось разместить в бронекорпусе той же компоновочной схемы, что и у Т-60, но больша́я длина «спарки» потребовала удлинения корпуса и добавления пятого опорного катка на борт. В качестве основного вооружения модернизированного танка предусматривалась несколько модифицированная 45-мм танковая пушка обр. 1938 г. (20-К) в литой обтекаемой башне конструкции В. А. Дедкова. За созданием этого танка наблюдало высшее руководство страны во главе с И. В. Сталиным и торопило конструкторов с исполнением задачи, выражая неудовольствие по поводу срыва ГАЗом сроков разработки. Опытный образец нового танка ГАЗ-70 (проектное обозначение 0-70 или 070) был собран 14 февраля 1942 года и отправлен в Москву для показа и испытаний, начавшихся 20 числа того же месяца. Касательно бронирования ГАЗ-70 имеется ряд разногласий в источниках — М. Свирин и М. Коломиец утверждают, что оно было слегка усилено по сравнению с Т-60, тогда как И. Г. Желтов с соавторами приводят толщины, аналогичные серийным Т-70. ГАЗ-70 не произвёл большого впечатления на военных специалистов РККА — практически равноценное с Т-60 бронирование, одноместная башня. Однако Н. А. Астров пообещал в кратчайшие сроки устранить выявленные при испытаниях недостатки. Быстрее всего это удалось сделать с бронированием — толщину лба новой машины довели до 45 мм в нижней лобовой детали и 35 мм — в верхней. Сложнее дело обстояло с двухместной башней для «семидесятки». Хотя Н. А. Астров и его сотрудники сразу же, с апреля 1942 года, занялись этим вопросом, быстро решить его не удалось. Сама конструкция двухместной башни особенной трудностью не являлась, но уже на стадии аванпроекта стало ясно, что её установка утяжелит танк до 10,5—11,5 тонн. Хотя стандартная «спарка» ГАЗ-203 мощностью 140 л. с. обеспечивала потяжелевшей машине удельную мощность 12,2—13,3 л. с./т, что больше, чем у Т-60 (10—11 л. с./т), вызывала большие сомнения надёжность ходовой части, унаследованной от Т-60. Испытания догруженного до 11,5 тонн Т-70 подтвердили опасения — ломались траки, лопались торсионы подвески, быстро изнашивались резиновые бандажи опорных катков, в тяжёлых условиях быстрее выходили из строя узлы и агрегаты трансмиссии, работавшей с большей нагрузкой из-за возросшего сопротивления движению утяжелённого танка. Поэтому основная работа развернулась в плане усиления деталей и узлов танка, оказавшихся недостаточно прочными, а также форсированию силового агрегата до 170 л. с. В августе — октябре 1942 года все необходимые компоненты (двигатель, двухместная башня, усиленная ходовая часть) испытывались на опытном варианте Т-70, который был рекомендован к принятию на вооружение РККА. Однако этого так и не было сделано, а в конструкцию серийных Т-70 решили внести изменения, касающиеся только усиленной ходовой части. Эта модификация получила обозначение Т-70М и с начала октября 1942 года была запущена в серийное производство на ГАЗе, чуть позже — и на заводе № 38. По всей видимости, причиной отказа от производства Т-70 с двухместной башней послужила подготовка к серийному производству более совершенного лёгкого танка Т-80, который являлся дальнейшим развитием «семидесятки» с учётом всех требований по улучшению эргономики, энерговооружённости и защищённости последнего. Также Т-70 послужил базой для разработки большого числа опытных лёгких танков с усиленным вооружением, самоходных артиллерийских и зенитных установок. На его основе была создана лёгкая самоходно-артиллерийская установка непосредственной поддержки пехоты СУ-76, которая серийно выпускалась вплоть до конца Великой Отечественной войны. В свою очередь, на базе последней была разработана первая советская серийная зенитная самоходная установка ЗСУ-37.