Первоначальным вариантом предусматривалось размещение основного вооружения — трех 45-мм орудий Соколова — в трех башнях, но впоследствии число башен сократили до двух.

В декабре 1929 года на Ижорском заводе в Ленинграде создается опытноконструкторское и испытательное бюро УММ РККА, которое возглавил Дыренков. КБ начало активную работу по проектированию танка, получившего обозначение Д-4. Кроме этого, Дыренков сразу же развернул бурную деятельность по ряду других проектов — он вел работы по созданию бронеавтомобилей, бронированных тракторов, боевых химических машин, мотоброневагонов, разрабатывал сварные и штампованные корпуса для танков, новый состав брони, вездеходы и трансмиссии — всего более 50 различных конструкций (часть из которых изготовлена в металле) за полтора года! Но природная изобретательность не могла скомпенсировать отсутствия инженерного образования — почти все проекты оказались неудачными.

Общая компоновка Д-4 была закончена к февралю 1930 года, после чего приступили к изготовлению рабочих чертежей. Согласно проекту это был 12-тонный танк, защищенный 15—20-мм броней, вооруженный двумя 45-мм пушками Соколова и четырьмя пулеметами ДТ. Вооружение размещалось в двух башнях (с углами обстрела в 270 градусов у каждой) и передней части корпуса. Но самой оригинальной частью Д-4 являлась его ходовая часть — так как он задумывался конструктором как «танк-вездеход», предполагалось использование колесно-гусеничного движителя.

Гусеничный ход состоял из ведущего (звездочка) и направляющего (ленивец) колес и трех сдвоенных опорных катков большого диаметра (на борт) без поддерживающих роликов. В качестве элементов подвески использовались горизонтальные пластинчатые рессоры автомобильного типа. Каждый трак гусеницы склепывался из двух половинок — нижней штампованной и верхней литой.

Снаружи вся ходовая часть закрывалась экраном. Между экраном и корпусом танка монтировалась массивная клепаная стальная коробка, на которой крепились опорные катки вместе с рессорами.

Колесный ход состоял из двух пар автомобильных колес, установленных с внешней стороны экрана на осях ленивца и звездочки.

Танк Д-4, общий вид машины. 18 января 1931 года. На фото хорошо видна конструкция гусениц (АСКМ).

Привод осуществлялся на задние колеса, а передняя пара была управляемой.

Переход с гусениц на колеса (и обратно) осуществлялся при помощи двух домкратов с приводом от двигателя танка, которыми поднималась (или опускалась) клепаная коробка с опорными катками. Таким образом, танк вставал на автомобильные колеса (или на гусеницы), смонтированные на осях ленивца и звездочки.

Кроме того, в передней и задней части танка под днищем монтировались железнодорожные скаты. Благодаря им, Д-4 мог самостоятельно передвигаться по рельсам, превращаясь таким образом в бронедрезину, а для форсирования водных преград машина оснащалась оборудованием для подводного хода.

В качестве силовой установки использовалась пара импортных автомобильных двигателей «Геркулес» мощностью по 105 л.с. каждый, работавших на общую коробку перемены передач. Управление танком осуществлялось при помощи гидравлических усилителей, а благодаря установке реверса Д-4 мог передвигаться вперед и назад с одинаковой скоростью. Механик-водитель использовал для наблюдения стробоскопический прибор.

Из-за высокой сложности, а главным образом по вине самого Дыренкова, работа по изготовлению Д-4 затянулась. Дело в том, что Дыренков сам не мог сделать необходимых расчетов по танку (от помощи инженеров, выделенных в его КБ, он категорически отказался), поэтому многие вещи он делал «на глазок, по наитию». Кроме того, конструктор постоянно отвлекался для разработки своих очередных изобретений, не успев закончить начатое. В результате одни и те же чертежи переделывались по нескольку раз. 22 мая 1930 года Калиновский докладывал К. Ворошилову:

«Состояние работ по машине Д на Ижорском заводе таково, что Ваше задание по изготовлению опытного образца к 1 июля выполнено не будет. Основные причины следующие:

1. Рабочие чертежи по основным агрегатам Дыренков закончил только к 4 мая, в связи с чем детали по этим чертежам будут готовы только к 15 июня.

2. До настоящего времени нет чертежей: органов управления машиной, приводов к подъемным механизмам, рулевого управления при движении на колесном ходу».

В документах РВС СССР от 13 августа 1930 года по поводу танка Дыренкова говорится:

«Танк Д. Принять к сведению заявление т. Халепского и т. Ольского, что Д будет готов в первых числах сентября, после чего организовать испытание».

Сам же Дыренков во всех грехах винил, прежде всего, завод и его инженеров. Так, 29 октября 1930 года он писал начальнику УММ РККА И. Халепскому:

«Сообщаю, что вследствие обычных для Ижорского завода неполадок, коробки, поддерживающие танк на гусеничном ходу, в третий раз испорчены заводом. В настоящее время они отлиты в четвертый раз. Корпус танка после переклепки сегодня ночью хвостовой части снят со станка. В работе остались шевронные шестерни передачи и редуктора, взамен испорченных заводом. С сегодняшнего дня начаты работы по сборке и монтажу наружных механизмов на корпусе».

Окончательная сборка танка Д-4 велась уже в Москве, куда в начале 1931 года было переведено опытно-конструкторское и испытательное бюро. КБ разместилось на территории Московского железнодорожного ремонтного завода, сокращенно Можерез (ныне это литейно-механический завод в Люблино).

Сначала срок поступления танка на испытания был определен 15 сентября 1930 года. Однако в докладе И. Халепского т 12 февраля 1931 года сказано:

«Танк был в опытном заводском пробеге. Опытный образец танка не закончен».

В марте Д-4 совершил первую пробежку по заводскому двору. Однако сразу стало ясно, что машина «не удалась». Несмотря на то, что механизм перехода с гусениц на колеса работал, он оказался настолько громоздким, сложным и ненадежным, что ни о каком серийном производстве речь идти не могла. Масса танка оказалась выше расчетной (около 15 т), поэтому Д-4 с трудом мог передвигаться на колесах даже по бетонному полу заводского цеха. Правда, на гусеницах он двигался не лучше из-за неудачной конструкции трансмиссии, которая постоянна ломалась. Из-за всего этого, а также из-за малой мощности двигателей, неудачной системы подвески опорных катков о достижении заявленной Дыренковым скорости — 35 км/ч на гусеницах — приходилось только мечтать.

Из приемо-сдаточной ведомости танка Д-4, составленной после закрытия КБ Дыренкова в конце 1932 года, можно узнать некоторые детали о конструкции машины:

«Корпус склепанный из сырых броневых листов с подъемными листами крыши и бортовыми листами, прикрывающими гусеницу.

Две вращающихся башни, склепанных из сырой брони с погонами и частью поворотного механизма…

Мостик, склепанный из листовой стали и направляющая коробка.

Направляющие колеса мостика — 6 клепанных колес из листовой стали с насаженными двойными грузошинами и 12 рессорами.

Механизм подъема мостика с коробками, червячными зубчатками и трансмиссией.

Передние и задние железнодорожные колеса.

Гусеницы — нижняя часть траков штампованная, верхняя стальное литье, а также сочлененные тросы для гусениц…

Моторы «Геркулес» 105 л. с…

Реверсная передача.

Гидроуправление…

Стробоскопы двух типов.

Механизмы подъема стробоскопов».

Видимо поняв, что обещанная военным чудо-машина не получилась, горе-изобретатель тут же приступил к постройке нового танка — Д-5. По замыслу Дыренкова, при сохранении гусенично-железнодорожно-подводного хода (от колесного из-за возросшей массы пришлось отказаться) Д-5 имел броню до 35 мм, две башни с 76-мм пушками (они могли втягиваться внутрь) и двигатель М-17. Ориентировочная масса нового танка оставляла 25 т. 8 сентября 1931 года председатель НТКУММ Г. Бокис, незадолго до этого посетивший завод Можерез и ознакомившись с ходом работ, докладывал И. Халепскому: