В 1936 году был изготовлен опытный образец модернизированного броневика — БА-6М с башней в виде усеченного конуса, увеличенной до 10 мм толщиной брони, радиостанцией 71-ТК-1 и 50-сильным двигателем ГАЗ-М. БА-6М имел массу 4800 кг.

Одновременно с БА-6М построили его облегченный вариант БА-9, вооруженный 12,7-мм пулеметом ДК вместо пушки. По указанию наркома обороны К.Е. Ворошилова в 1937 году Ижорский завод должен был изготовить 100 бронемашин БА-9 для кавалерийских частей, однако из-за отсутствия нужного количества пулеметов ДК этого сделать не удалось.