Далее этот Т-54 был представлен на министерские испытания, которые состоялись в районе Нижнего Тагила со 2 по 12 марта 1947 г. Председателем комиссии, проводившей испытания, являлся главный испытатель Министерства транспортного машиностроения Е.А. Кульчицкий. Однако этот экзамен танк не выдержал из-за недостаточной прочности и надежности основных механизмов (ПМП, кронштейна правого балансира, передних балансиров и торсиона). Вновь встал вопрос об установке гидроамортизаторов на крайних узлах подвески.
По постановлению Совета Министров СССР №935-288 от 9 апреля 1947 г. Министерство транспортного машиностроения и завод №185 к 15 апреля этого же года обязывались закончить отработку двух головных танков Т-54. В установленный срок на заводе завершили доводку двух головных образцов первой серии, в которые внесли конструктивные улучшения по результатам министерских испытаний в марте 1947 г. Эти машины получили наименование «танк №5» (заводской номер 470106) и «танк №6» (заводской номер 470208).
С 25 апреля по 27 мая 1947 г. в районе завода №183 эти танки были подвёргнуты контрольным испытаниям межведомственной комиссией, в которую вошли представители ГБТУ ВС и Министерства транспортного машиностроения. Возглавлял комиссию председатель НТК ГБТУ ВС инженер-полковник А.И. Благонравов. В составе комиссии также находились: заместители председателя комиссии инженер-полковник Н.В. Румянцев и главный испытатель Министерства транспортного машиностроения гв. полковник Е.А. Кульчицкий; от Министерства транспортного машиностроения - генерал-майор ИТС А.А. Морозов (главный конструктор завода №183), Н.А. Кучеренко (заместитель главного конструктора завода №183) и Н.С. Гутман (начальник опытного цеха завода №183).
Эти испытания провели по программе гарантийных испытаний танков и самоходных установок серийного производства, утвержденной 10 марта 1947 г. министром транспортного машиностроения СССР и командующим БТ и МВ ВС. Испытания вооружения, электрооборудования, противопожарного оборудования и средств связи осуществлялись по программе, утвержденной начальником ГБТУ ВС 21 апреля 1947 г.
После прохождения заданного километража (1000 км) танк №5 направили на повторные ходовые испытания (с 25 по 27 мая) для проверки надежности работы торсионных валов подвески. Пробег в 1000 км был совершен за двое суток и 8 ч, при этом оперативная скорость составила 18 км/ч; в общей сложности машины преодолели 2486 км. По заключению комиссии, представленные образцы соответствовали предъявлявшимся ТТХ.