Однако Т-54 не удовлетворял командование БТ и MB КА и ГБТУ КА, так как в нем не были реализованы тактико-технические требования (ТТТ) ГБТУ КА, предъявлявшиеся к новому среднему танку. В частности, трансмиссия танка осталась прежней, в ходовой части использовались гусеницы гребневого зацепления с ведущими колесами, отсутствовали гидравлические амортизаторы на узлах подвески опорных катков. Кроме того, первоначально в проекте танка у командира машины не предусматривалась установка системы командирского управления.
Тем не менее к 30 января 1945 г. на заводе №183 изготовили первый опытный образец танка Т-54, который был направлен в заводской пробег. После завершения заводского пробега и окончательной сборки эту машину отправили в Москву на завод №37 для показа командованию БТ и MB КА и членам правительства, куда она прибыла 22 февраля 1945 г.
Опытный танк Т-54 обр. 1945 г. представлял собой модернизацию танка Т-44 обр. 1944 г. в направлении значительного повышения его боевых свойств – огневой мощи и защищенности, что в пределах заданной боевой массы было достигнуто главным образом за счет совершенствования классической схемы общей компоновки машины. Сокращение численности экипажа с пяти до четырех человек и повышение плотности об
щей компоновки танка привело к уменьшению забронированного объема до 11.8м- (для сравнения: у танка Т-34-85 зта величина была равна 12,6 м3 ). Высота мащины была уменьшена на 300 мм по cpaвнению с высотой танка Т-34-85, что также позволю сэкономленную при этом массу использовать для усиления броневой защиты нового танка.
Поперечное расположение двигателя в кормовой части корпуса позволило за счет сокращения длины МТО увеличь размеры боевого отделения и впервые установить на серийном среднем танке 100-мм пушку. что значительно увеличило огневую мощь машины по сравнению с танком Т-44.
Благодаря принятой схеме общей компоновки башню удалось сместить в сторону кормы танка и расположить на подбашенном листе корпуса люк механика-водителя. Это дало возможность значительно усилить противоснарядную стойкость носовой части.
Вооружение танка состояло из 100-мм опытной танковой пушки Д-10Т-К конструкции завода №99 НКВ и двух 7.62-мм пулеметов ГВТ с ленточным питанием, один из которых был спарен с пушкой, второй – курсовой, устанавливался в отделении управления справа от механика-водителя.
В отличие от пушки Д-10Т обр. 1944 г., у пушки Д-10Т-К был упразднен пружинный уравновешивающий механизм. Уравновешивание качающейся части пушки осуществлялось за счет некоторого облегчения выступавшей за башню части трубы, утяжеления ограждения и подвески под казенную часть пушки специальных грузов.