Танк имеет сварной корпус, лобовая деталь которого наклонена на угол 68°. Башня – литая. Борта корпуса защищены резино-тканевыми экранами, предохраняющими от поражения кумулятивными снарядами.

Лобовая часть корпуса имеет многослойное комбинированное бронирование, остальные части танка защищены монолитной стальной броней с дифференцированными толщинами и углами наклона.

В 1978 году на вооружение была принята модификация Т-80Б. Ее принципиальным отличием от Т-80 стало применение новой пушки и комплекса управляемого ракетного вооружения 9К112-1 «Кобра» с радиоуправляемой ракетой 9М112. В состав комплекса вошла станция наведения, установленная в боевом отделении машины, за спиной наводчика. «Кобра» обеспечивала ракетную стрельбу на дальности до 4 км с места и на ходу, при этом вероятность поражения бронированной цели составляла 0,8. Ракета имела габариты, сответствующие габаритам 125-мм снаряда и могла размещаться в любом лотке механизированной боеукладки. В головной части ПТУР находилась кумулятивная боеголовка и твердотопливный двигатель, в хвостовой – аппаратный отсек и метательное устройство. Стыковка частей ПТУР выполнялась в лотке механизма заряжания при досылании в ствол пушки.

Наведение ракеты – полуавтоматическое: наводчику требовалось лишь удерживать прицельную марку на цели. Координаты ПТУР относительно линии прицеливания определялись посредством оптической системы по источнику модулированного света, установленному на ракете, а команды управления передавались по узконаправленному радиолучу. В зависимости от боевой обстановки имелась возможность выбора трех режимов полета ракеты. При стрельбе с пыльных грунтов, когда поднятая дульными газами пыль может закрыть цель, орудию придается небольшой угол возвышения над прицельной линией. После выхода ракеты из ствола она делает «горку» и возвращается на линию визирования. Если есть угроза образования за ракетой пыльного шлейфа, демаскирующего ее полет, ПТУР после набора высоты продолжает лететь с некоторым превышением над линией визирования и, лишь непосредственно перед целью, опускается на малую высоту. При стрельбе ракетой на малую дальность (до 1000 км), когда цель неожиданно появляется перед танком, орудие которого уже заряжено ракетой, стволу пушки автоматически придается небольшой угол возвышения, а ПТУР опускается на прицельную линию через 80-100 м от танка.

Кроме усовершенствованного вооружения, Т-80Б имел и более мощную броневую защиту.

В 1980 году Т-80Б получил новый двигатель ГТД-1000ТФ, мощность которого возросла до 1100 л. с.

В 1985 году на вооружение принимается модификация Т-80Б с комплексом навесной динамической защиты. Машина получила обозначение Т-80БВ. Несколько позже, в процессе планового ремонта, началась установка динамической защиты и на ранее построенные Т-80Б.

Рост боевых возможностей зарубежных танков, а также противотанковых средств, постоянно требовал и дальнейшего совершенствования «восьмидесятки». Работы по развитию этой машины велись как в Ленинграде, так и в Харькове. Еще в 1976 году в ХКБМ на базе Т-80 был выполнен эскизный проект объекта 478, имеющего существенно повышенные боевые и технические характеристики. На танк предполагалось установить традиционный для харьковчан дизель – 6ТДН мощностью 1000 л. с. (прорабатывался и вариант с более мощным 1250-сильным дизелем). На объекте 478 предполагалось установить усовершенствованную башню, управляемое ракетное вооружение, новый прицел и т.п. Работы по этой машине послужили основой для создания во второй половине 1980-х годов серийного дизельного танка Т-80УД.

Более радикальной модернизацией «восьмидесятки» должен был стать харьковский объект 478М,.проектные проработки по которому также были проведены в 1976 году. В конструкции этой машины намечалось применение ряда технических решений и систем, не реализованных и до настоящего времени. Танк предполагалось оснастить дизелем 1244 в 1500 л. с., что увеличивало удельную мощность машины до рекордной величины – 34,5 л. с./т и позволяло развивать скорость до 75-80 км/ч. Защищенность танка должна была резко возрасти за счет установки перспективного комплекса активной защиты «Шатер» – прообраза более поздней «Арены», а также зенитного 23-мм автомата с дистанционным управлением.

Параллельно с объектом 478 в Ленинграде велась разработка перспективной модификации Т-80А (объект 219А), имеющей улучшенную защиту, новое ракетное вооружение (ПТРК «Рефлекс»), а также ряд других усовершенствований, в частности, встроенное бульдозерное оборудование для самоокапывания. Опытный танк этого типа был построен в 1982 году, впоследствии было выпущено еще несколько машин, имевших незначительные различия. В 1984 году на них отрабатывали комплект навесной динамической защиты.

Для испытания нового комплекса управляемого вооружения «Рефлекс» с лазерным наведением ракеты, а также системы управления оружием «Иртыш», КБ ЛКЗ в 1983 году, на базе серийного танка Т-80Б, создало еще одну опытную машину – объект 219В.

Оба опытных танка дали толчок к следующему важному шагу в эволюции «восьмидесятки», сделанному ленинградскими конструкторами. Под руководством Николая Попова к 1985 году был создан танк Т-80У – последняя и наиболее мощная модификация «восьмидесятки», признаваемая многими отечественными и зарубежными специалистами сильнейшим танком в мире. Машина, сохранившая основные компоновочные и конструктивные особенности своих предшественников, получила ряд принципиально новых агрегатов. При этом масса танка по сравнению с Т- 80БВ возросла лишь на 1,5 т.

Система управления огнем танка включает информационно-вычислительный дневной прицельный комплекс наводчика, прицельно-наблюдательный комплекс командира и ночной прицельный комплекс наводчика. Огневая мощь Т-80У значительно возросла за счет применения нового комплекса управляемого ракетного оружия «Рефлекс» с помехозащищенной системой управления огнем, обеспечивающей повышение дальности и точности стрельбы при сокращении времени на подготовку первого выстрела. Новый комплекс обеспечил возможность борьбы не только с бронированными целями, но и с низколетящими вертолетами. Ракета 9М119, управляемая по лучу лазера, обеспечивает дальность поражения цели типа «танк» при стрельбе с места на дальностях 100-5000 м с вероятностью 0,8.

Боекомплект пушки 2А46М-1, включающий 45 боеприпасов, состоит также из бронебойно- кумулятивных и осколочно-фугасных выстрелов. Бронебойно-подкалиберный снаряд обладает начальной скоростью 1715 м/с (что превосходит начальную скорость снаряда любого другого зарубежного танка) и способен на дальности прямого выстрела – 2200 м – поражать сильнобронированные цели.

С помощью современной системы управления огнем командир и наводчик могут вести раздельный поиск целей, слежение за ними, а также прицельный огонь днем и ночью, как с места, так и с ходу, осуществлять применение управляемого ракетного оружия.

Дневной оптический прицел «Иртыш» с встроенным лазерным дальномером позволяет наводчику обнаруживать малоразмерные цели на расстоянии до 5000 м и определять до них дальность с высокой точностью. Независимо от орудия, прицел стабилизирован в двух плоскостях. Его панкратическая система