Sự cải tiến lớn nhất so với loại tăng T-54/T-55 là ở khẩu pháo 115mm nòng trơn bắn loại đạn sơ tốc cao xuyên giáp (HV-APFSDS) với vận tốc đầu nòng lên tới 1,615m/s, tầm hiệu quả của nó chừng 1,6km. Mặc dù cơ số đạn tùy thuộc vào mỗi nhiệm vụ, nhưng thông thường với lượng đạn tiêu chuẩn 40 viên thì cơ cấu sẽ là 12 HVAPFSDS - 6 HEAT - 22 HE. T-62 còn có hệ thống vứt vỏ đạn tự động nhờ vào kết cấu giật lùi của pháo chính, vỏ đạn pháo sau khi được sử dụng sẽ được vứt ra ngoài thông qua một cái khe phía sau tháp pháo.
Những cải tiến khác trên T-62 bao gồm việc gia cố gầm xe để chống lại các loại mìn, lắp các miếng lót cao su cho bánh xích và ống bọc cách nhiệt cho pháo chính. Có một cấu hình lắp đặt loại kính hồng ngoại dùng để bắn ATGM ban đêm. Kính ngắm 1K13 đều có thể dùng để quan sát đêm lẫn ngắm bắn ATGM, tuy vậy thì như đã nói ở bài T-55, loại kính 1K13 này không thể làm hai chức năng kia cùng một lúc. Các loại kính ngắm và hệ thống kiểm soát hỏa lực có thể được sử dụng trên T-62 bao gồm El-Op Red Tiger và Matador FCS của Israel, kính NobelTech T-series của Thụy Điển và Atlas MOLF của Đức. Các loại FCS Marconi Digital của Anh, Tiger của Nam Phi, SABCA Titan của Bỉ là những cấu hình có thể được nâng cấp. T-62 mang đầy đủ mọi khiếm khuyết của series T-55: Khoang lái chật hẹp, thiết bị điều khiển vũ khí rất đơn giản (ở hầu hết các phiên bản), khả năng hạ nòng pháo kém và việc dễ bị tổn thương ở những vị trí đặt dầu và đạn dược. Hệ thống vứt vỏ đạn tự động có thể tích tụ khí CO (carbon monoxide) và hoàn toàn có thể gây nguy hiểm cho tổ lái. Việc mở cửa thoát vỏ đạn trong điều kiện NBC cũng sẽ là tổ lái bị phơi nhiễm với các loại chất độc.
Khi pháo chính bắn xong sẽ vào trạng thái vứt vỏ đạn, và việc xoay tháo pháo sẽ không thể thực hiện được trong quá trình tháo vỏ đạn và nạp đạn mới. Việc nâng góc bắn pháo bằng tay cũng chậm và không hiệu quả cho việc nhắm bắn một mục tiêu đang di chuyển, khả năng bắn liên tục và bắn trúng 2 phát trở lên cũng bị hạn chế. Tháp pháo không thể xoay khi cửa nắp của lái xe đang mở. Mặc dù trưởng xe có thể hỗ trợ pháo thủ số 1 và xoay tháp pháo thì anh ta cũng không thể bắn pháo 115mm từ vị trí của mình, cũng như không thể nâng hạ nòng pháo, gây ra những vấn đề về việc hỗ trợ lẫn nhau trong xe tăng. Thứ nữa, cửa nắp của pháo hai có lắp một khẩu DShKM 12,7mm, nhưng để sử dụng nó thì anh ta phải nhô người ra khỏi xe, điều đó khiến anh ta trở thành mục tiêu rất dễ bị tổn thương trước mọi hỏa lực của địch, và một điều nữa là khi sử dụng 12,7mm thì xe tăng sẽ không có người nạp đạn pháo.
Các phiên bản
• T-62A: Bên cạnh khẩu 7,62mm đồng trục với tầm bắn 1,000m, nócòn được lắp them khẩu 12,7mm với tầm bắn 1,500m dùng để bắn các mục tiêu dưới đất và phòng không. T-62A còn có hệ thống ổn định pháo chính, giúp cho pháo thủ lock và bắn khi đang hành tiến một cách chính xác hơn.
• T-62K: Phiên bản xe chỉ huy
• Các mẫu T-62 sử dụng động cơ V-46 của T-72 đều thêm số 1 vào mã thiết kế
• T-62M1: Phiên bản với hệ thống Volna FCS nhưng không có khả năng bắn ATGM.
• T-62D: Phiên bản Drozd APS và ERA.
• T-62MV: Phiên bản sử dụng lớp giáp ERA Kontakt-5
• T-62 Ch'onma-Ho: Phiên bản T-62 của CHDCND Triều Tiên
T-62MV: Phiên bản sử dụng lớp giáp ERA Kontakt-5