T-62坦克最重要的創新是裝備了2A20式115mm滑膛炮和尾翼穩定脫殼穿甲彈，為大幅度提高坦克炮及其穿甲彈的穿甲能力指明瞭方向，從此大口徑滑膛坦克炮成為主流。最保守的英國在2019年升級“挑戰者2”主戰坦克時，也最終放棄了120mm線膛炮，採用德國萊茵金屬的RH120 120mm滑膛炮，至此世界第三代主戰坦克全部採用120/125mm滑膛炮。
2A20式115mm滑膛炮炮身全長6090mm，全炮重2382kg，身管長5740mm，身管重1720kg，筒式反後坐裝置安裝在炮身下方偏右位置，正常後坐長340～410mm、極限後坐長430mm，高低射界-4°30′～+17°，射擊後炮身自動回到3°30′仰角位置進行裝彈。
蘇聯2A20式115mm滑膛炮——開世界坦克滑膛炮之先河
從此之後成為大口徑坦克炮的主流，炮身中間射炮膛抽菸器，利用前向高壓射流將射擊後炮膛內留存的硝煙從炮口抽出
T-62坦克2A20式115mm滑膛炮在低俯角狀態瞄準射擊的場景
在中東戰爭中，2A20式115mm滑膛炮最低俯角-4°30′被認為不夠，從圖可見，限制其最低俯角的是炮塔高度，採用低矮半球形鑄造炮塔，減小炮塔的被彈率，可謂有失有得
2A20式115mm滑膛炮配雙向穩定器，由1個電氣-液壓系統和1個直流電傳動系統分別實現高低向和水平向的瞄準與穩定，配由上架、下架和拋殼窗3部分組成自動拋殼機，利用射擊後坐儲存的能量將空彈殼丟擲炮塔外。
T-62坦克炮塔側後面設運動場形拋殼窗
2A20式115mm滑膛炮射擊後，自動拋殼機利用射擊後坐儲存的能量，將空彈殼透過該拋殼窗丟擲炮塔外
2A20式115mm滑膛炮可發射ОФ-18式尾翼穩定榴彈、БК-4式和БК-4M式尾翼穩定破甲彈、БМ-6式尾翼穩定脫殼穿甲彈。
БМ-6式尾翼穩定脫殼穿甲彈，重量20.95kg，初速1600m/s，直射距離1700m。
ОФ-18式尾翼榴彈，重量28.5kg，初速1000m/s。
БК-4式和БК-4M式尾翼穩定破甲彈，重量25.3kg，初速1000m/s，破甲厚度400mm。
從T-54/55坦克開始，蘇軍坦克/步戰車體系中，制式大中口徑主炮分別為2A28式73mm低壓滑膛炮、2A70式100mm低壓線膛炮、Д-10T（英文D-10T）式100mm線膛炮、2A20式115mm滑膛炮、2A46式125mm滑膛炮。2A28式73mm低壓滑膛炮和2A70式100mm低壓線膛炮用於步戰車，Д-10T（英文D-10T）式100mm線膛炮、2A20式115mm和2A46式125mm滑膛炮用於主戰坦克。
2A20式115mm滑膛炮用於主戰坦克，威力不及2A46式125mm滑膛炮，高不成；用於步戰車又太大、太重，低不就，投入更多資源進行改進，不如持續改進2A46式125mm滑膛炮，何況125mm滑膛炮就能安裝在T-62、甚至T-55坦克上，因此該型坦克炮及彈藥均未得到更多發展，成為大口徑滑膛炮的先驅和先烈。
安裝2A46式125mm滑膛炮的Т-62-5ТДФ坦克，綜合作戰能力提高至接近T-72M主戰坦克的水準
安裝125mm滑膛炮的59-125坦克，具備有限與第三代主戰坦克對抗的能力，是59式/T-55坦克升級費效比很高的方案
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