В последующем мероприятия по повышению защиты от проникающей радиации ядерного взрыва, разработанные для Т-54, Т-54А и Т-54Б, были приняты к серийному производству и проводились на вышеуказанных танках при осуществлении капитального ремонта на ремонтных заводах Министерства обороны.
В феврале 1956 г. на заводе №75 для танка Т-54 началась разработка термической дымовой аппаратуры, которая обеспечивала постановку аэрозольной (дымовой) завесы на поле боя. В том же году был изготовлен опытный образец танка Т-54 («Объект 442»), оснащенный встроенной термической дымовой аппаратурой (ТДА). Танк успешно прошел заводские и полигонные испытания, по результатам которых система ТДА была рекомендована в серийное производство.
Кроме того, на Т-54 прошли испытания варианты маскировочных накидок, получивших название «Паучок».
В 1952 г. в КБ ЧКЗ по танковым двигателям началась НИОКР по увеличению мощности дизеля В-54 до 441 кВт (600 л.с.) без наддува. Дальнейшие усилия в этом направлении привели к созданию дизеля А-137Б-6 мощностью 426,5 кВт (580 л.с.), который прошел испытания в опытном танке Т-54М обр. 1957 г., и его серийной модификации – дизеля В-55, устанавливавшегося на серийных танках Т-55 и Т-54М при проведении мероприятий по модернизации на ремонтных заводах Министерства обороны.
В 1959 г. в НИИД под руководством А.И. Толстова развернулись НИР по изысканию возможности перевода танкового дизеля В-54 на различные сорта топлива (кроме дизельного). В результате была доказана возможность использования в двигателе В-54 бензина Б-70 и авиационного керосина ТС-1. Кроме того, для ЧТЗ были подготовлены и выданы рекомендации по переводу дизеля В-54 в его многотопливную модификацию.
В 1960 г. в КБ заводов №183 и №174 начались предварительные проработки по установке в танк газотурбинного двигателя. Этим занималось ОКБ-29 Министерства авиационной промышленности СССР в Омске, запустившее в то время в серийное производство вертолетный газотурбинный двигатель ГТД-3. Эту силовую установку и взяли за основу будущего танкового ГТД, получившего наименование ГТД-ЗТ. Работы велись омскими специалистами под руководством главного конструктора В.А. Глушенкова, а в КБ заводов №183 и N9174 параллельно началось конструирование систем, узлов и агрегатов силовой установки.
В 1960-1962 гг. на заводе №174 для отработки систем обеспечения работы ГТД двигатель ГТД-ЗТ установили в ходовом макете на базе танка Т-54.
ГТД-ЗТ представлял собой двухвальный газотурбинный двигатель, имевший мощность 515 кВт (700 л.с.), но для установки в танк его мощность была снижена до 318 кВт (432 л.с.).