В конструкцию танка требовалось вне- I сти 68 изменений, однако отработкой чертежей и опытного образца завод №183 дли- 1 тельное время не занимался. Дело в том, что К летом 1945 г. там проводили ОКР по повышению огневой мощи Т-44. Изготовили два опытных образца танка Т-44-100. Помимо установки более мощной 100-мм танковой пушки ЛБ-1, они отличались от серийной машины наличием стальных бортовых экранов, а на одном из них на крыше башни у люка заряжающего монтировалась турель с зенитным 12,7-мм пулеметом ДШК. Однако размещение более мощной пушки в существующей башне танка ухудшило вентиляцию боевого отделения и условия обитания экипажа, поэтому дальнейшие работы по данной машине были прекращены.
В связи с этим следующий опытный образец Т-54 (второй вариант танка) собрали лишь к концу июля 1945 г. Он отличался от первого танка только использованием пятискоростной коробки передач с синхронизаторами и ПМП. 28 июля 1945 г. эту машину без установки основного оружия отправили на ходовые испытания, которые продлились до 4 ноября 1945 г. За это время танк прошел 1513 км.
В ходе испытаний выявилось большое количество дефектов и поломок механизмов танка. ПМП по конструкции были аналогичны механизмам поворота тяжелого танка ИС и работали без дефектов. Синхронизаторы коробки передач ожидаемого эффекта не дали, так как время переключения передач составляло 5 с. По результатам ходовых испытаний в конструкцию танка внесли еще 98 изменений.
5 сентября 1945 г. маршал бронетанковых войск Я.Н. Федоренко и генерал-полковник танковых войск Н.И. Бирюков в письме на имя Л.П. Берии просили дать указания В.А. Малышеву:
«1. О срочном предъявлении комиссии на повторные испытания двух Т-54, доработанных в соответствии с заключением комиссии (один с планетарной трансмиссией, другой с ПМП).
2. О выработке предложений по организации серийного выпуска Т-54».
8 декабря 1945 г. нарком транспортного машиностроения В.А. Малышев (назначен на эту должность 14 октября 1945 г.) подписал приказ №56 о доработке технической документации по Т-54 в соответствии с ТТТ, об изготовлении к 15 марта 1946 г. первых образцов танков установочной партии и предъявлении их на испытания. В начале 1946 г. завод №183 приступил к сборке двух очередных опытных образцов - №3 и №4 (по сути, третий вариант танка). В это же время в Министерстве Вооруженных Сил всесторонне обсуждался вопрос по перспективам строительства бронетанковой техники в период 1946-1950 гг.
21 февраля 1946 г. в постановлении №1 военный совет БТ и МВ КА, исходя из необходимости дальнейшего оснащения бронетанковых войск современными и передовыми образцами бронетанковой техники (с учетом развития противотанковых и других средств современного боя на ближайшие пять лет), в отношении средних танков ходатайствовал перед народным комиссаром обороны о принятии на вооружение танка Т-54. Одновременно предлагалось установить сроки перевода танковых заводов на выпуск данной машины: завод №183 - с июня 1946 г., завод №112 - с октября 1946 г., завод №75 - с декабря 1946 г. и завод №174 - с октября 1946 г.