Наиболее эффективным танковым соединением оказалось немецкое, состоявшее в 1939 году из 3195 машин, включая 211 Pz. IV. Грозность немецких панцеров заключалась в том, что вместо того, чтобы быть разделенными между различными пехотными и кавалерийскими танковыми подразделениями, все они были сосредоточены и использовались в массовых формированиях в составе панцерных дивизий. Успехи панцерных дивизий в первые два года Второй мировой войны заставили основные армии реорганизовать большинство своих танков в аналогичные формирования, что привело к резкому увеличению производства.
Кампании 1939-41 годов, в которых бронетанковые войска сыграли важную роль, также активизировали техническое развитие танков и других бронированных машин. Немецкий Pz. IV и советский Т-34 в 1942 году были перевооружены более длинноствольными и скорострельными орудиями; вскоре их стали вытеснять более мощно вооруженные танки. В 1943 году немцы представили средний танк Panther с длинной 75-мм пушкой, имевшей дульную скорость 936 метров (3 070 футов) в секунду, по сравнению с 384 метрами (1 260 футов) в секунду для оригинального Pz. IV и 750 метров (2 460 футов) в секунду для его версии 1942 года. 43-тонная «Пантера» весила почти вдвое больше своего предшественника и была соответственно лучше бронирована. Германия также представила еще более мощный танк «Тигр», вооруженный 88-мм пушкой. Его окончательная версия (Tiger II) весом 68 тонн стала самым тяжелым танком, использовавшимся во время Второй мировой войны. Чтобы противостоять ему, русские выпустили тяжелый танк JS, или «Сталин», который появился в 1944 году, вооруженный 122-мм пушкой. Однако его дульная скорость была ниже, чем у немецких 88-мм пушек, и весил он всего 46 тонн. Примерно в то же время Т-34 был перевооружен 85-мм пушкой.
В отличие от прорывной роли более ранних тяжелых танков, «Тигр» и JS служили главным образом для поддержки b
асинхронные средние танки, уничтожающие вражеские танки на большой дистанции. Немецкая и советская армии также разработали для этой цели другие тяжелые машины, такие как 128-мм пушка Jagdtiger и 122-мм пушка ISU, которые, по сути, были танками без башни. Кроме того, во всех армиях были разработаны легкобронированные самоходные противотанковые орудия. Армия США разработала специальную категорию танковых эсминцев, которые напоминали самоходные орудия, будучи относительно легкобронированными, но, как и танки, имели вращающиеся башни.
Безорудийные танки возникли на основе штурмовых орудий Sturmgeschutz, которые были введены в немецкой армии для поддержки пехоты, но впоследствии были преобразованы в более универсальные машины, особенно подходящие для уничтожения танков противника. В Великобритании и США такие машины не производились. Однако на протяжении всей войны британская армия сохраняла специализированную категорию пехотных танков, таких как «Черчилль», и крейсерских танков, таких как «Крестоносец» и «Кромвель». Первые были хорошо бронированы, вторые — быстры, но ни один из них не был хорошо вооружен по сравнению с немецкими и советскими танками. В результате в 1943 и 1944 годах британские бронетанковые дивизии были оснащены в основном средними танками M4 Sherman американской сборки.
