Над ТТ работала конструкторская группа под руководством Токарева в проектно-конструкторском бюро Тульского оружейного завода. Отсюда и пошло его название: ТТ расшифровывается как «Тульский Токарева».

 
12 февраля 1931 года Реввоенсовет СССР заказал первую партию из 1000 пистолетов для всесторонних войсковых испытаний. В том же году ТТ приняли на вооружение под официальным обозначением «7,62-миллиметровый самозарядный пистолет образца 1930 года». Он был простым и технологичным в производстве и в эксплуатации.

 
В 1930–1932 годах выпустили несколько тысяч экземпляров ТТ. Чтобы повысить технологичность производства, в 1932–1933 годах оружие модернизировали. Боевые выступы ствола стали не фрезеровать, а выполнять токарной обработкой. Раму стали делать цельной, без съемной крышки рукоятки. Кроме того, доработали разобщитель и спусковую тягу.

 
А в 1939 году группа конструкторов во главе с Токаревым создала еще один вариант пистолета с более массивной рукоятью и магазином на 12 патронов. Таким образом удалось значительно уменьшить вероятность самопроизвольного выстрела.

 
Дальнейшей доработке пистолета помешала Великая Отечественная война. В конце 1941 года оборудование для изготовления ТТ эвакуировали в Ижевск. В течение 1942 года на Ижевском машиностроительном заводе № 74 удалось произвести более 150 000 пистолетов Токарева. Также в 1942 году завод выпустил небольшую партию ТТ с двухрядным магазином на 15 патронов.

 
В 1947 году оружие вновь модифицировали, чтобы уменьшить его себестоимость. А новый мощный патрон, нетипичный для пистолетов, обеспечивал крайне высокую проникающую способность. ТТ имел короткий легкий спуск и обеспечивал значительную точность стрельбы. Опытный стрелок был способен поразить цель на дистанции более 50 метров. Плоский и достаточно компактный пистолет было удобно носить.