中國為了在陸軍實現坦克的大規模裝備，於1955年從蘇聯進口了15輛T-54A坦克作為原型車，在包頭建立了至今仍是中國坦克生產重地的內蒙古第一機械廠（包頭一機），並於1959年生產出首批32輛59式坦克。正當包一機準備大幹一場的時候，其後中蘇關係的惡化卻導致59式坦克所用的鎳鉻材料的供應斷絕（1輛59式坦克要消耗近1噸鎳）。在當時既沒能力自行生產鎳和進口來源又遭西方封堵的雙重夾殺下，中國科研人員想出了用包頭附近出產的稀土來研製不含鎳鉻的軋製裝甲鋼板和炮塔鋼的方法，這才讓後來59式坦克的大規模量產成為可能，而這也意外漸漸開啟了中國坦克有別於蘇式坦克的自主發展之路。
59式坦克最初是以蘇聯T-54A坦克仿製品的“人設”出道，包括採用了具有一定傾角的軋製裝甲鋼焊接結構車體、半球形鑄造炮塔，以及仿製於蘇聯D-10炮的100毫米線膛炮。這讓59式坦克一出爐便與同時代的美國M-48、日本61式和英國百人隊長等坦克躋身同一檔次，部分性能甚至還有所超越。比如百人隊長MK5/MK7等都裝備83.4毫米線膛炮，打擊能力明顯弱於59式的100毫米炮，這種局面直到百人隊長MK5/2和MK7/2換裝了L7型105毫米線膛炮後，才在火力上超過59式坦克。不過59式坦克與原型T-54A坦克還是有些區別的，除了被迫放棄的鎳鉻鋼裝甲，由於當時中國自身工業技術水平的限制，59式坦克同樣還取消了T-54A坦克的紅外夜視裝置，這也讓其夜間作戰能力要弱於M-48和百人隊長等坦克。
59式坦克比西方坦克落後的還有其火控系統，由於其火炮使用液壓式單向（高低向）穩定器，而西方坦克的火炮當時已經大都採用了雙向（高低向和水平向）穩定器，射擊精度要比59式坦克高上不少。在後來中蘇關係變化令中國失去了從蘇聯引進坦克先進火控系統的渠道後（除了珍寶島那輛T-62），考慮到當時各國坦克火控系統正處躍進時期，中國有關單位便組織技術力量，尋求對我軍坦克火控系統進行改進的方法，而這就是自動裝表火控系統。
它首先裝備在69坦克上。自動裝表火控系統增加了激光測距儀，可以自動獲得目標距離，然後進行彈道解算，根據解算後的數據自動抬炮，為此69坦克還換裝了雙向火炮穩定系統，也就是在水平方向也可以消除車體振動的影響，這樣就降低人工裝表和操縱帶來的誤差，在一定程度上提高了坦克反應速度和首發命中概率。此外為了配合新的火控系統，69坦克還配備了主動紅外夜視系統，在59式坦克之後首次具備夜戰能力。雖然自動裝表火控系統功能簡單、性能有限，難以適應現代戰場的要求，不過勝在體積小、重量輕、成本低，在此後相當長一段時間內都被用於老舊坦克的改裝。
69式坦克算是中國在中蘇交惡的背景下自主研製的第一代坦克，除了火控系統的改進，還將59式坦克的100毫米線膛炮，利用從蘇聯T-62坦克115毫米滑膛炮上學到的滑膛技術，改進為了100毫米滑膛炮（因為中國陸軍認為長杆式脫殼穿甲彈是今後最有發展前途的彈種）。這次坦克炮型的首次“改朝換代”很快就因為中國當時的技術不足而夭折：因為當時使用的發射藥的火藥殘渣留膛，使得火炮經常需要擦拭，加之100毫米滑膛炮在威力上也沒有比59坦克的100毫米線膛炮提高很多，因此部隊並不喜歡這種坦克炮。於是到80年代，由於可用線膛炮發射的長杆式脫殼穿甲彈研製成功，69式坦克便又改回了100毫米線膛炮。
等到70年代，由於中國陸軍判斷自動裝表火控系統並不能適應80年代戰場環境的作戰要求，於是在新一代主戰坦克的研製過程中又發展了更先進的擾動式火控系統。它與自動裝表火控系統相比，最大特點就是能夠測量坦克炮更多的誤差參數，例如火炮傾斜和運動狀態等，並且給予消除，所以它命中精度比自動裝表火控系統高上不少，後來這種火控系統被裝備在了79坦克上面。不過受到當時國內器件水平不高的限制，國產的擾動火控系統還存在明顯的缺點，那就是調炮還需人工來完成。於是後來隨著中國與西方關係的改善，中國又從英國引進了改進型的擾動坦克火控系統，並應用於88主戰坦克。它採用電同步方法，火炮與瞄準線可自動同步，可以進一步提高了火控系統的反應速度和精度。
這種電同步的鏡炮同步方法後來一直被沿用到了96A式和99A式等主戰坦克上的上反穩像火控系統。當然在這個火控系統中，四連桿炮鏡同步機構仍然被保留著，不過僅是作為降級備份的“半自動”火控模式（即自動裝表）。中國坦克與蘇系坦克在火控系統發展上的思路差異，第一次被眾人關注是在中國96A坦克赴俄參加“坦克兩項”期間。儘管參賽成績有時忽上忽下，但其相對於俄羅斯魔改T-72坦克出色且風騷的射擊能力，還是每每壓倒眾坦成為全場關注的焦點。而能取得這樣的成績很大程度上在於96A式坦克採用了比T-72更先進的上反穩像火控系統。
這種首先在坦克炮和火控系統方面脫離蘇式風格的趨勢其後繼續延續到了80式主戰坦克身上。雖然它應用了從奧地利引進的L7型105毫米線膛炮技術，但在整體結構設計方面卻還是“小步快跑”地延續了蘇式設計思想，比如其採用的半球形鑄造炮塔直到85系列出口型主戰坦克後才換為方形焊接炮塔，並被後來的96式坦克所沿用。80式坦克與59式、69式和79式坦克最明顯的區別之處，在於其首次應用了6個小直徑的負重輪，標誌著自此之後帶有濃厚蘇俄風味的“五對輪”也開始慢慢走入歷史。
正如上面我們所提到的，中國陸軍其實很早就想從線膛炮轉為滑膛炮了，但為何直到80式坦克卻仍要死抱著L7不放？其實上世紀80年代初我國在從羅馬尼亞獲得了一輛T-72坦克後，就曾對其2A46型125毫米滑膛炮進行過研究，並將其與ZPT-83型105毫米線膛炮組織過對比試驗。結果試驗發現雖然2A46型125毫米滑膛炮由於口徑更大、擁有更大藥室容積，而使炮口初速確實更快，但是其1000米外的彈丸存速性能卻遠不如ZPT-83，導致實際穿深並無明顯優勢，加之身管工藝較為粗糙，中遠距離射擊精度不如ZPT-83。因此後來88B式坦克仍沿用了ZPT-83型105毫米線膛炮，而90年代的59D式坦克則使用了身管更長的ZPT-94型105毫米線膛炮。
但同時由於也看到了2A46型125毫米滑膛炮及其配套的轉盤式自動裝彈機的巨大潛力，我軍便在自用坦克繼續裝備105毫米線膛炮的同時，也開始了對2A46炮及其配套彈種的仿製。初步國產化的2A46炮首先裝備在面向出口的“風暴”2型主戰坦克上試驗，後於1992年裝備在了出口巴基斯坦的85-IIAP型主戰坦克上。通過2A46炮的國產化和國產105毫米坦克炮技術的繼續發展，以及通過研製120炮而建立的高膛壓火炮體系和西方的技術交流（獲得德國萊茵金屬公司提供電渣重熔等技術），我國逐漸掌握了125毫米坦克炮的特性及其改進發展的方向，並在之後開發出了一直沿用至今的ZPT-98型125毫米滑膛炮（被96系列坦克、99系列坦克和VT4採用）。
其實125毫米滑膛炮還有一段特別的故事值得一說。125毫米滑膛炮在早期樣炮設計期間，一度因為設計方法不科學，其2000米上垂直穿深僅460毫米（海灣戰爭時美軍M1A1HA的炮塔正面已經相當於680毫米均質鋼裝甲），直到90年代後才成功得到改進。比如2002年，99式主戰坦克副總設計師王哲榮院士就在接受《大眾科技報》採訪時曾透露，125毫米高膛壓滑膛炮使用鎢合金尾翼穩定脫殼穿甲彈時，可在2000米距離上擊穿850毫米的均質裝甲，而使用特種合金（貧鈾）穿甲彈時，同距離穿甲能力則達960毫米以上。
從85系列坦克開始，炮塔也由80式坦克的鑄造炮塔改為了焊接炮塔，這標誌著中國的坦克設計開始完全擺脫前蘇聯的影響，逐步具有了自己的特色。採用焊接炮塔，一方面是因為在以裝甲鋼為主要防護手段的時期，鑄造炮塔的確擁有更好的防彈外形，但在複合裝甲出現後，焊接炮塔卻更方便以不同材料進行不同組合來提高裝甲的抗彈能力；另一方面鑄造炮塔導致的空間狹小，也使得各種作戰電子設備的空間佈置成為難題（特別是佔坦克成本比重較大的火控系統），而這在非常強調作戰系統自動化的三代坦克中更是難以令人忍受的。
除了焊接炮塔外，在85-II式坦克上，火控系統也換為更先進的穩像式火控系統。許多人曾誤認為中國下反穩像火控是模仿自蘇系坦克，但事實上後者就從來沒有過“下反”火控，全世界範圍內實用的瞄準鏡系統中採用直接穩定下反射鏡實現視場穩定的瞄準鏡僅有中國一家。與一般意義上的“上反”和“下反”不同的是，蘇式主戰坦克反射鏡的視場穩定大部分是通過上反射鏡和下反射鏡分別在高低方向和水平方向同時穩定實現的，這實現了與中國坦克“下反”類似的減小裝甲弱區之效果，而且同樣也導致其難以在穩像通道內整合微光夜視儀和熱成像等其他光學通道。蘇系坦克的做法是在夜視設備中加裝獨立的上反射鏡穩定裝置或採用“穩線”，以實現夜視設備的瞄準線與白光瞄準鏡的瞄準線同步，但這樣一來整套炮長觀瞄設備就顯得不太緊湊，反而得不償失。
相反中國卻在火控系統的更新換代的路上走得比蘇系坦克更遠。雖然因限於當時成本偏高與技術暫不成熟等原因，96式和99式等主戰坦克所裝備的中國第一代穩像式火控系統均為“下反”（由陀螺儀直接穩定瞄準鏡中的120度等腰稜鏡），但99A式主戰坦克等中國陸軍更新型的裝甲裝備已基本都換用了發展潛力更高、類似美軍M1A2坦克所採用的第二代穩像式火控系統——“上反”，而且熱成像和陀螺儀組件基本實現模塊化和系列化，可為坦克及其他裝甲車輛提供了視野更廣、視距更遠、穩定性和可靠性更高的觀瞄設備，並且基本上都保留了可靠的備份火控功能，無需加裝額外的輔助瞄準鏡，使火控設備佔據空間更小。
除了與蘇系坦克不同的火控系統外，99式坦克的火力等性能也同樣值得一觀。其裝備的125毫米滑膛炮在發射鎢合金尾翼穩定穿甲彈時，可輕易撕裂世界大多數坦克的裝甲，而且橫風傳感器和目標跟蹤器等西方先進主戰坦克的標配裝備也是一樣不少，其中目標跟蹤器更是隻有日本90式坦克和以色列梅卡瓦4坦克等才有裝備。而在99式主戰坦克炮塔左側的激光壓制裝置，還可以發出激光脈衝對敵方坦克的激光測距儀進行壓制式干擾，從而使敵方坦克的火控系統因為測距被幹擾而無法在短時間解算出正確的火控參數，使得我軍坦克實現先敵發現、先敵火控和先敵發射。
99式坦克上的激光壓制系統除了致盲功能外，其實還具有更重要的一項信息化能力——敵我識別。雖然在99A式主戰坦克上首先使用毫米波敵我識別系統後（激光壓制系統已取消了敵我識別功能），已經基本上可以確定中國陸軍的戰場敵我識別系統將全面採用毫米波體制。而此前在99式主戰坦克系列上使用的激光敵我識別系統也將隨著該系列坦克的逐漸退役而消失在視野中。但這個從激光到毫米波敵我識別體制的探索過程中，我們還是能看出我國陸軍對戰場敵我識別系統的重視程度，而這一點已遠遠超出了俄羅斯。
與重達50多噸的99A式坦克相比，15式坦克僅有30多噸，它集中凸顯了我軍裝甲部隊發展的新趨勢：一是能夠利用較小的噸位實現較強的防禦能力，並提高機動能力；二是進一步從機械化向信息化轉型。在火力方面，15式坦克沿用的105毫米炮可在一般交戰距離上擊穿普通三代坦克的裝甲。而在信息化方面，15式坦克炮塔周圍的全景光電和告警裝置，也能配合戰場偵察體系實現先敵發現與打擊。目前陸軍合成旅已開始試裝15式坦克，並和現役99A式和96式坦克協同作戰，未來配合空軍運輸機的戰略投送，將進一步提高我軍對周邊態勢的快速反應能力。
應該說進入21世紀後，隨著各大國將軍備力量的建設重點轉移至海、空、天和信息化方面，陸軍武器裝備的發展速度已經大幅放緩，但這並不代表陸軍武器裝備特別是“陸軍之王”坦克的發展就沒有了價值。我們應該看到除了美國這種挾兩洋而自立的國家，大部分歐亞非大陸上國家的戰爭模式仍停留在與陸地鄰國的土地爭奪上，主戰坦克依然是在未來決定國家前途命運的武裝尖兵。糅雜著中國陸軍核心作戰思想的主戰坦克的崛起，不僅將把中國周邊的坦克競爭帶入一個更高的新起點，也將使得世界外貿坦克的市場競爭變得更加激烈。
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