Der erste Prototyp entstand 1989 bei Uralwagonsawod in Nischni Tagil und trug die Bezeichnung Objekt 188. Dieser war ein umgebauter T-72B mit der Feuerleitanlage des T-80U und neuer Reaktivpanzerung (ERA) vom Typ Kontakt-5. Später wurden eine verbesserte Turmpanzerung und das Selbstschutzsystem TSchU-1 Schtora-1 nachgerüstet.
Dieser Panzer trug die Bezeichnung T-72BU, bekam aber nach dem geringen Erfolg der irakischen T-72 im Zweiten Golfkrieg aus Vermarktungsgründen die neue Bezeichnung T-90.
Die Serienproduktion begann 1992. Der T-90 wurde erstmals 1993 auf der Militärausstellung in Kubinka der Öffentlichkeit vorgestellt.
Nachfolger des T-90 soll ab 2016 der auf der Armata-Plattform basierende Kampfpanzer T-14 werden.

Die Fahrzeugwanne besteht weitgehend aus Panzerstahl, die Wannenfront ist mit einer Verbundpanzerung verstärkt. Diese besteht aus einer inneren Schicht Stahl, einer Mittelschicht aus GFK (Steltexolit) sowie einer Außenschicht aus zwei Schichten Panzerstahl mit verschiedenen Härtegraden. Zusätzlich sind an der Wannenfront Elemente der Reaktivpanzerung vom Typ Kontakt-5 angebracht.
Der Turm des T-90 besteht aus Stahlguss. Die Turmfront besteht aus einer Verbundpanzerung. Diese ist jeweils seitlich der Kanonenblende in Kammern in der vorderen Turmhälfte untergebracht. Die Verbundpanzerung besteht vermutlich aus hochfesten Stählen mit verschiedenen Härtegraden, Aluminium sowie Al2O3-Keramiken. Zusätzlich sind an der vorderen Turmhälfte Kontakt-5-Elemente angebracht.
Der T-90A (T-90SA) sowie der T-90M (T-90SM) verfügen über einen geschweißten Turm, der mit einer Laminat-Verbundpanzerung und Reaktivpanzerung der Typen Kontakt-5 respektive Relikt ausgerüstet ist. Die Frontpanzerung des T-90 und des T-90S bietet ein Schutzniveau von 800 830 mm RHA-Äquivalent gegen KE-Geschosse und 1150 1350 mm RHA-Äquivalent gegen Hohlladungen.
Russische T-90 sind serienmäßig mit dem elektro-optischen Abwehrkomplex TSchU-1 Schtora-1 (Vorhang ) ausgestattet. Das vollautomatische System ist vierteilig: es umfasst neben dem Computersystem zwei Infrarotscheinwerfer an der Turmvorderseite, Nebelkerzen sowie einen Laserwarnsensor. Am Turm angebrachte Infrarotscheinwerfer können manuell eingeschaltet werden und senden eine überlagernde falsche Infrarotsignatur aus, um IR-gelenkte Raketen zu täuschen. Bei einer Laseranpeilung schwenkt der Turm automatisch in die Bedrohungsachse und löst die Nebelwerfer aus. Innerhalb von wenigen Sekunden wird so eine Aerosolwolke erzeugt, die eine Zielverfolgung im optischen sowie im IR-Bereich unmöglich machen soll.
Tests haben gezeigt, dass die Wahrscheinlichkeit eines Treffers durch halbautomatische Leitsysteme auf ein Drittel bis ein Viertel reduziert wird. Dies gilt sowohl für westliche Waffen wie HOT, TOW, MILAN, Trigat, M47 Dragon, AGM-114 Hellfire und Copperhead, wie auch für östliche Waffen wie AT-3 Sagger, AT-5 Spandrel, AT-10 und AT-14 Spriggan.

Wegen des größeren Gewichts genügte die Leistung des W-46-Dieselmotors des T-72 nicht mehr den Anforderungen. Daher wurde in den ersten Modellen der Dieselmotor W-84 MS mit 618 kW (840 PS) Leistung eingebaut.
Ab 2004 sind die Panzer mit dem im Tscheljabinsker Traktorenwerk gebauten Motor W-92 S2 mit 740 kW (1.006 PS) Leistung ausgerüstet.
Das Stützrollenlaufwerk des T-90 ist dem des T-72 in weiten Teilen sehr ähnlich. Es besteht aus sechs drehstabgefederten Laufrollen und drei Stützrollen pro Seite. Der T-90 kann nach kurzer Vorbereitung eine Unterwasserfahrt durchführen. Wasserhindernisse bis 4,50 m Tiefe können so überwunden werden. Er ist in der Lage, Gräben bis 2,80 m Breite und Höhenhindernisse bis 0,85 m zu überqueren. Unter dem Bug befindet sich eine Grabehilfe in Wannenbreite, die zum Ausschieben von Stellungen abgeklappt werden kann. Weiterhin kann ein elektromagnetisches oder mechanisches Minenräumgerät montiert werden. Am Heck befinden sich zwei Halterungen zum Mitführen eines Bergebalkens. Dieser ermöglicht zusammen mit zwei speziellen Seilen die Selbstbergung des Panzers. Der Panzer kann Diesel in die Abgasanlage einspritzen, um sich einzunebeln.

Im Lauf der Produktion wurden verschiedene Versionen der 125-mm-Glattrohrkanone eingebaut. Am häufigsten verwendet werden die Ausführungen 2A46M-2 (L51) sowie die neue verlängerte 2A46M-5 (L55). Die Kanone ist vollstabilisiert.
Die zweiteilige Munition wird automatisch aus einem Ladekarussell geladen, der Ladeschütze entfällt. Der Kampfsatz beträgt 42 Schuss für die 125-mm-Kanone, davon 22 im Ladekarussell, der Rest in Gestellen an freien Stellen im Innenraum. Die Munition ist unterteilt in die Kartusche für die Treibladung und das Geschoss. Die Kartusche ist eine Teilabbrandladung, von der nach dem Abschuss nur ein metallener Hülsenboden übrigbleibt. Dieser wird vom Ladeautomaten beim Nachladen durch eine Luke in der Turmhinterwand ausgeworfen. Die praktische Kadenz liegt dadurch bei etwa sieben bis neun Schuss in der Minute. Im Vergleich dazu erreicht ein gut trainierter Ladeschütze in Panzern ohne Ladeautomat unter Idealbedingungen Nachladezeiten von unter fünf Sekunden (etwa zwölf Schuss/min). Das Nachfüllen des Ladeautomaten ist einfach und relativ rasch möglich; ein Laden von Hand bei dessen Ausfall ist zeitaufwändig.

Der Wanne des T-90 ist 6,86m lang, die Gesamtlänge mit Kanone 9,53m, die Breite beträgt 3,78m, die Höhe 2,23m und das Gesamtgewicht 46,5 Tonnen

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