La versión para tanques (45-мм танковая пушка образца 1932/38 годов (20-К), en ruso) todavía estaba en servicio durante las primeras etapas de la Operación Barbarroja.

La evolución del 19-K al 53-K fue gradual, con mejoras incorporadas a las líneas de producción en varias ocasiones.

Fue empleado en varios tanques soviéticos y disparaba los mismos proyectiles que la versión antitanque.

El cañón fue mejorado más tarde y recibió la designación cañón de tanque M1938 45 mm, estando equipado con un sistema de percusión eléctrica y una mira telescópica con estabilizador TOS (solo en plano vertical), que le permitía disparar con precisión mientras el tanque estaba en movimiento.

No fue muy efectivo en este papel, ya que tenía que ser recargado manualmente y esto reducía su cadencia a unos 25-30 disparos/minuto, además sus proyectiles no tenían una espoleta cronométrica y debían obtener un impacto directo para dañar sus blancos.