В 1975 г. начались ОКР по дальнейшему повышению мощности двигателя 5ТДФ. Форсирование пятиблочного 5ТДФ становилось рискованным - мотор и без того подвергался нагрузкам, близким к предельным. Для достижения намеченного 1000-сильного уровня решено было добавить еще один - шестой цилиндр. Предложение нашло поддержку коллегии МОП и было оформлено приказом министра "О создании двигателя 6ТД-1 мощностью 1000 л.с.". Помимо перехода к шестицилиндровой схеме, дополнительную прибавку мощности обеспечивало дальнейшее форсирование рабочего процесса: увеличение наддува, расхода воздуха и подачи топлива. В самом наименовании 6ТД-1 крылся "намек" на конструкторский задел для последующего форсирования мотора с выходом на мощность 1200 л.с. - вдвое большую, чем у "прародителя" 5ТД. Работы возглавил Н.К. Рязанцев, с 1973 г. назначенный генеральным конструктором и начальником ХКБД.
В ходе ОКР по 6ТД-1 предусматривалось повысить мощность, снимаемую с каждого цилиндра, до 250 л.с., а литровую мощность - до 95 л.с./л. Рассчитывать на успех позволял огромный опыт разработки и доводки 5ТДФ, объем войсковых испытаний в разнообразных экстремальных условиях. Многие детали и узлы напрямую заимствовались у 5ТДФ.
В 1976 г. новый мотор прошел чистовые конструкторские испытания, а затем и заводские стендовые испытания. В 1976-79 гг. танк "объект 476", созданный на основе Т-64А с переоборудованным МТО под 6ТД-1, прошел межведомственные испытания, подтвердив значительное улучшение маневренных качеств и подвижности. В числе преимуществ была и высокая унификация силовой установки с серийным мотором 5ТДФ, что позволяло быстро развернуть выпуск нового мотора.
По решению МО и МОП завод выпустил документацию по установке двигателя 6ТД и усиленной трансмиссии как на находящиеся в производстве, так и проходящие ремонт танки Т-64А, Т-64К, Т-64Б и Т-64Б1 (после доработки им присваивался индекс "М" - модернизированный).
Новый двигатель при незначительном увеличении габаритов (его поперечный размер возрос с 1513 мм у 5ТДФ до 1602 мм, ширина и высота остались без изменения) имел увеличенный с 13,6 до 16,26 л рабочий объем.
Следующим этапом стало рассмотрение и утверждение в 1985 г. предложения ХКБМ и ХКБД о замене газотурбинной силовой установки танка Т-80 дизелем 6ТД-1 (танк "объект 478Б"). Постановлением ЦК КПСС и Совмина Й 837-249 от 2.9.85 г. он был запущен в серийное производство под наименованием "Т-80У с двигателем 6ТД" (Т-80УД - улучшенный дизельный). Согласно приказу МОП Й 3510 от 19.9.85 г. новый танк с дизелем предписывалось выпускать на заводе параллельно с Т-64БМ с той же силовой установкой. С февраля 1986 г. мотор 6ТД-1 пошел в серию. От начала выпуска чертежей до завершения межведомственных испытаний 6ТД-1 прошло всего четыре года.
На серийных изделиях закрытое рабочее колесо компрессора заменили полузакрытым, увеличив его диаметр и рабочие обороты, внедрили усиленную дисковую фрикционную муфту. Топливные насосы повышенной производительности с плунжерами диаметром 13 мм оснастили усиленными приводами, улучшили качество распыления топлива за счет его турбулизации перед соплами форсунок. Поршни получили новые износостойкие и приработочные покрытия, были внедрены новые выпускные коллекторы типа "труба в трубе" и повышена частота вращения турбины. В 1987 г. танки Т-80УД с дизелем 6ТД полностью сменили в производстве Т-64.