Танк Т-90М создан в рамках опытно-конструкторской работы «Прорыв-3» и является дальнейшей модернизацией моделей Т-90АМ («Прорыв-2»), а также его экспортного варианта Т-90СМ, продемонстрированного ещё в 2011 году. Ключевым отличием от прежних моделей является башня принципиально новой конструкции с размещением боеукладки вне боевого отделения, что должно повысить живучесть танка в бою.
Танк также оснащён модернизированной 125-миллиметровой пушкой с увеличенной длиной ствола и новым автоматом заряжания. Судя по фотографии, Т-90М оборудован противокумулятивными решётками, установленными в передней части башни под модулями комплекса динамической защиты третьего поколения «Реликт». Также новый танк получил многоканальный прицел наводчика, оборудованный лазерным дальномером, тепловизионным и телевизионным каналами.
По сравнению с предыдущими моделями Т-90 у нового танка выросла мощность двигателя до 1130 лошадиных сил. Т-90М оборудовали системой управления огнём «Калина», которая интегрирована в боевую информационно-управляющую систему тактического звена. На снимке можно рассмотреть иную конструкцию бортовых экранов, дополнительное экранирование лобовой проекции башни и, вероятно, защиту гусеничной ветви.