
На заводе № 8 пушки 20К выполнялись серийно с 1932 года.
45-миллиметровые пушки 20К устанавливали на танки БТ-5, БТ-7, Т-26, Т-35, Т-70, Т-80 и на бронеавтомобили БА-3, БА-6, БА-10, БА-11, ПБ-4.
На рембазе № 6 25 октября 1938 г. прошли тесты 45-миллиметровой танковой пушки 20К, установленной на танке МС-1. В башне танка никаких конфигураций не производили не считая постановки спец. коробки для маски с орудием. Было произведено 30 выстрелов. Тесты были признаны успешными. Позже несколько 10-ов МС-1 перевооружили 45-миллиметровой пушкой 20К и приняли на вооружение укрепрайонов. Там данные танки использовали как самоходные установки либо зарывали в грунт и использовали как доты. По состоянию на 22.03.1941 г. 68 (по другим данным 75) танков МС-1 снаряженных 45-миллиметровыми пушками было на ходу.
Заводу № 8 в 1941 году было выдано задание на создание 2664 45-миллиметровых танковых пушек 20К, и предстоящего свертывания производства не планировалось, так как ими был должен вооружаться новый основной танка сопровождения пехоты (Т-126СП либо Т-50).
В 1942 году создание пушек 20К перенесли на завод № 235, где оно длилось до 1943 г. включительно.
Объемы производства 45-мм танковых пушек в различные годы составляли: 1932 г. – 10; 1933 г. – 2099; 1934 г. – 2005; 1935 г. – 2443; 1936 г. – 2236; 1937 г. – 1988; 1938 г. – 3604; 1939 г. – 3949; 1940 г. – 3230; 1941 г. – 2759; 1942 г. – 5090; 1943 г. – 3040. Итого было сделано 32453 пушек.
20К пару раз модифицировались. Так, к примеру, пушка эталона 1934 г. отличалась от пушки эталона 1932 г. устройством противооткатных систем, полуавтоматики, подъемного механизма и т.д., а в пушке эталона 1938 г. ввели электроспуск.

В 38-м г. на часть танков БТ-7 и Т-26 для 45- миллиметровых пушек эталона 1938 года с электроспуском начали устанавливать прицел «ТОС» имеющий стабилизацию полосы прицеливания в вертикальной плоскости. Стабилизация осуществлялась с помощью гироскопа, подвешенного в кожухе в г