В 1936 г на базе двухосного легкового автомобиля ГАЗ-М1, выпускавшегося на Горьковском автозаводе с того же года, на Выксунском заводе началось серийное производство бронемашины БА-20, которое продолжалось до самого начала Великой Отечественной войны. Этот легкий бронеавтомобиль как и его модернизированный вариант БА-20М, стал самой массовой колесной боевой машиной Красной Армии. Бронеавтомобиль БА-20 был построен по компоновочной схеме с передним расположением двигателя и задним — боевого отделения передние колеса являлись управляющими, задние — ведущими.

Полностью закрытый цельносварной корпус БА 20 изготавливался из листов катаной стали толщиной от 4 до 6 мм которые устанавливались по бортам с небольшими углами наклона. У лобового и кормового листов этот угол был значительно больше, что повышало их пулестойкость. Такая бронировка обеспечивала защиту экипажа состоявшего из двух человек от обычных пуль выпущенных с расстояния 80-100 м. Для входа и выхода экипажа из машины в бортах имелись прямоугольные двери с наружными петлями. В нижней части кормового листа имелся кронштейн на котором крепились запасные колеса.

В отделении управления, расположенном за моторным отсеком, слева располагалось сиденье водителя, справа от него — сиденье командира машины. Обзор им обеспечивали два лобовых окна, оборудованных бронекрышками со смотровыми щелями и две смотровые щели в бортовых дверях. На крыше задней части корпуса была установлена коническая башня кругового вращения с маленьким бронекуполом, являвшимся крышкой башенного люка и при открывании откидывавшимся назад. В лобовом листе башни в шаровой установке был смонтирован 7 62-мм пулемет ДТ, наводившийся на цель в вертикальной плоскости в секторе от -13° до +23°. Возимый боекомплект к нему состоял из 1386 патронов. Вращение башни осуществлялось вручную с помощью механического привода.

В передней части корпуса в моторном отсеке был установлен четырехцилиндровый рядный карбюраторный двигатель жидкостного охлаждения ГАЗ-М1, развивавший мощность 36 7 кВт (50 л. с. ), что позволяло 2,3-тонной бронемашине двигаться по дорогам с твердой поверхностью с максимальной скоростью 90 км/ч. При полной заправке топливом БА-20 мог пройти от 270 до 350 км в зависимости от дороги.

Доступ к двигателю и его узлам с целью ремонта и текущего обслуживания обеспечивали откидная крышка верхней части бронекапота и откидывавшиеся вверх эксплуатационные люки в бортах моторного отсека. В переднем бронелисте последнего выштампованном в форме широкой буквы V имелись две подвижные створки на шарнирных петлях, которые регулировали приток охлаждающего воздуха к радиатору и двигателю. В боевой обстановке бронестворки закрывались, чтобы предотвратить повреждение радиатора пулями и осколками снарядов и мин. Циркуляцию воздуха в моторном отсеке обеспечивала узкая подвижная панель которая находилась позади откидной крышки бронекапота.

В заднеприводной (4×2) ходовой части с усиленной подвеской на полуэллиптических листовых рессорах использовались колеса с пулестойкими шинами ГК, заполненными губчатой резиной. Передние и задние колеса прикрывали крыпья обтекаемой формы, которые внизу смыкались с подножкой образуя с ней единое целое. На подножках перед задними крыльями крепились ящики с запасными частями и инструментами.

Из-за неполного привода БА-20 имел ограниченную проходимость при движении по пересеченной местности. Его тяговые свойства также оставляли желать лучшего — машина могла преодолеть подъем с крутизной не более 15°. Для движения в темное время суток бронемашина была оборудована фарами, установленными на передних крыльях по обе стороны от лобового листа моторного отсека. В состав стандартного оборудования разведывательного бронеавтомобиля БА-20 входила радиостанция 71-ТК-1 и поручневая антенна смонтированная на кронштейнах вокруг корпуса на уровне крыши.

В 1936 году был построен вариант бронемашины для движения по железной дороге. Эта модификация получившая обозначение БА-20жд, при боевой массе 2,78 т развивала на рельсах скорость 80 км/ч и имела запас хода 430-540 км. Экипаж БА-20жд состоял из трех человек.

Модернизированный вариант БА-20М появился в 1938 году и отличался от базовой машины новой башней конической формы, наличием дополнительного топливного бака и новой радиостанцией 71-ТК-3. Соответственно, вместо поручневой антенны была установлена штыревая. С экипажем из трех человек боевая масса БА-20М возросла до 2,52 т, что не лучшим образом отразилось на подвеске и проходимости бронеавтомобиля. Максимальная скорость перетяжеленной машины резко упала и составила всего 50 км/ч. Бронемашины БА-20 и БА-20М состояли на вооружении Красной Армии и принимали участие в боевых действиях на реке Халхин-Гол, на КВЖД, а затем на фронтах Великой Отечественной войны.

Летом 1941 года немецкие войска захватили около сотни бронеавтомобилей БА-20 и БА-20М. Трофейные машины попали в полицейские части и войска СС под обозначением ВА 20(г) и ВА 202 (г) соответственно. Бронемашины ВА 202(г) состояли на вооружении разных частей, в том числе 7-й горнострелковой добровольческой дивизии СС «Принц Ойген». Броневики БА-20жд приспособленные для движения по железнодорожным путям, немцы использовали в качестве разведывательных машин в составе некоторых бронепоездов действовавших на Восточном фронте.