Еще до начала полигонных испытаний было принято решение о развертывании серийного производства БАИ. Первоначально планировалось производить броневики на Ижорском заводе, но из-за большой загрузки предприятия другими заказами от этого пришлось отказаться.

Еще 3 августа 1932 года решением правительства СССР Выксунский завод дробильно-размольного оборудования (ДРО) (г. Выкса Горьковской области) выделялся для броневого производства и изготовления броневых автомобилей. Предполагалось, что до конца года завод сможет дать армии 320 БАИ, а в течение следующего — 2500 бронемашин разных типов. Однако из-за нехватки оборудования, производственных площадей и рабочих, а также задержки с поступлением чертежей до конца 1932 года Выкса не смогла приступить к изготовлению броневиков. При составлении плана на 1933 год цифру в 2500 машин скорректировали до 400, из них 300 БАИ и 100 легких ФАИ. Но и это количество бронеавтомобилей оказалось заводу ДРО не под силу. Так, в начале сентября 1933 года представитель УММ РККА докладывал в наркомат обороны о ходе выполнения Выксой годовой программы выпуска броневиков: «БАИ — сдано 28, остальные 272 под сомнением. Будет вероятно не больше 150–200 штук». Однако до конца года из ворот завода вышло всего 90 машин, еще 19 БАИ собрали в начале 1934-го, после чего их производство прекратилось. Следует сказать, что часть БАИ оснащалась ящиком для укладки цепей «Оверолл», установленным справа на крыле задних колес.

Опытный образец бронеавтомобиля БА-3 преодолевает подъем. НИБТ полигон, лето 1934 года (АСКМ).

Бронеавтомобиль БАИ выпуска начала 1934 года с ящиком на правом борту для укладки вездеходных цепей «Оверолл».

В 1933 году инженер Важинский по заданию УММ РККА разработал чертежи заднего рулевого управления для БАИ, но вскоре от этой идеи отказались. Осенью 1933 года на одном БАИ установили 37-мм динамо-реактивное (безоткатное) противотанковое ружье конструкции Курчевского. Для этого в корме башни прорезали квадратное отверстие, закрытое бронелистом, а спереди приварили специальный коробчатый кожух. Испытания, проведенные на Кунцевском стрелковом полигоне, выявили ненадежное крепление ствола в башне, неудачную систему заряжания, малый угол возвышения и невозможность стрельбы назад из-за крыши, возвышающейся над отделением водителя.

Бронеавтомобиль БАИ-М на шасси ГАЗ-ААА.

Поэтому дальнейшие работы по вооружению БАИ системами Курчевского прекратили.

Параллельно с испытанием первого образца БАИ велись работы по созданию бронеавтомобиля с более мощным вооружением. Уже 1 августа 1932 года УММ РККА заключило со спецотделом Ижорского завода договор № 17371Зсс, в котором говорилось: «Объект заказа — проектирование и изготовление опытного образца бронеавтомобиля БАИ, вооруженного 45-мм пушкой завода № 8 ВАТО и пулеметами ДТ. Срок предъявления к приему — 1 ноября 1932 года. Стоимость заказа составляет 25 000 рублей». Но завод не сумел выполнить работу в срок — первый образец нового бронеавтомобиля, получившего обозначение БА-3, изготовили только в конце апреля 1933 года, да и то из обычной (не броневой) стали. Тем не менее, 1 мая БА-3 участвовал в параде на площади Урицкого (ныне Дворцовая) в Ленинграде.

Корпус машины, сваренный из 4–8 мм листов незначительно отличался от БАИ — была на 50 мм удлинена корма, в бортах моторного отделения появились окна (по одному на сторону) для выброса воздуха. Откидные щитки в боковых дверях устанавливались на внутренних петлях (у БАИ на внешних) и в открытом положении удерживались специальными защелками. Для наблюдения в бою в щитках имелись смотровые щели, закрываемые изнутри броневыми заслонками. Кроме того, на крыльях задних колес смонтировали специальное приспособление для укладки вездеходных цепей и укоротили подножки под боковыми дверями.

Бронеавтомобиль БА-3 на марше во время проведения больших Киевских маневров. Сентябрь 1935 года (АСКМ).

Главным отличием БА-3 от БАИ была башня от танка Т-26, но с уменьшением толщины брони до 8 мм (на опытном образце, изготовленном из неброневой стали — 9 мм). Она крепилась болтами при помощи 6 захватов к нижнему погону и крыше корпуса. Поворотный механизм башни имел 2 передачи, позволяя ее вращать с разными скоростями. В крыше имелись два люка для посадки экипажа, лючки для вытяжного вентилятора, флажковой сигнализации и прибора ПТК. Наблюдение за полем боя можно было вести через две смотровые щели со стеклами «Триплекс», расположенные в бортах. Кроме того, имелось три отверстия для стрельбы из револьвера, закрывающиеся броневыми заслонками. Вооружение бронемашины состояло из 45-мм танковой пушки образца 1932 года (20К) и спаренного пулемета ДТ в штатной башенной установке и еще одного ДТ в лобовом листе корпуса. Прицельные приспособления состояли из телескопического прицела ТОП, кроме того предусматривалась и установка перископического ПТ-1 (правда, на БА-3 их так и не установили). В корме башни имелся люк для демонтажа пушки при ремонте.

Бронеавтомобиль БА-6 преодолевает канаву. Лето 1935 года. Хорошо видно отсутствие двери в кормовом листе корпуса (АСКМ).

Бронеавтомобиль БА-3 с установленным 12,7-мм пулеметом ДК вместо 45-мм пушки (АСКМ).

К пушке имелось 60 снарядов, из них 52 находились в башне (2 укладки по 20 штук в кормовой нише и 12 по бортам) и две стойки по 4 снаряда в корпусе. 54 магазина к пулеметам (3402 патрона) размещались в башне справа (6 штук) и в 48 стеллажах на бортах корпуса. Здесь же специальными зажимами крепились лопата, топор, лом и двуручная пила. Кроме того, в полу боевого отделения имелся инструментальный ящик и ящик ЗИП к пушке и пулеметам.

Боевая масса БА-3 с экипажем из 4 человек составляла 5820 кг, 40-сильный двигатель «Форд» позволял броневику разгоняться до 60 км/ч на прямой передаче и до 70 км/ч с демультипликатором на пониженной.

Осенью 1934 года, после заводской обкатки и устранения выявленных недостатков БА-3 производство бронемашин началось на Ижорском заводе — до конца года было изготовлено 10 машин (7 в октябре и 3 в ноябре). Попытки наладить сборку БА-3 на заводе ДРО не увенчались успехом из-за большого объема заказов на легкие бронеавтомобили. Поэтому с 1934 года Выкса полностью переключилась на изготовление ФАИ, а затем и БА-20, а Ижорский завод стал головным (и единственным) предприятием по выпуску средних бронемашин.