Хотя изначально планировалось просто перенести корпус и главные системы броневика БА-20 на новое шасси, постепенно от этой идеи отказались, так как современные условия требовали иного подхода к созданию бронемашин. Некоторые наработки уже были, а захваченные и изученные немецкие машины дополнили картину того, как должен выглядеть легкий бронеавтомобиль. Опытный образец имел некоторые проблемы с подвеской, которая оказалась слабоватой, но к принятию на вооружение 14 марта 1942 года от некоторых начальных проблем удалось избавиться.
В процессе эксплуатации прошлые проблемы с подвеской дали о себе знать, поэтому пришлось пересматривать некоторые элементы ходовой системы и усиливать мосты машины. Данные изменения вводились по мере перехода от одной производственной серии к другой. Однако, более серьезная проблема сохранялась: низкая боковая устойчивость. В августе 1943 года началось производство БА-64Б. Бронемашина создавалась на шасси ГАЗ-67Б, которое было ощутимо шире предшественника. Это позволило решить проблемы с устойчивостью и увеличило возможности подвески служить дольше. Именно эта модель стала самой массовой.
Если ходовые проблемы решались довольно оперативно, то проблемы вооружения так и не были решены. Все, чем мог ответить противнику бронеавтомобиль – один пулемет ДТ-29 калибра 7,62-мм. Для поддержки пехоты в наступлении на некрупные силы противника этого могло быть достаточно, но чаще всего, для бронированной машины этого совершенно не хватает. Поэтому ставка делалась на маневренность, скорость, а также неплохую проходимость.

Один из первых БА-64 на испытаниях. 1942 год.


БА-64Б.


БА-64Б (слева) и БА-64 (справа). Хорошо заметна разница в ширине колеи.