Три опытных образца изготовили на заводе № 183 в январе — феврале 1944 года. Вооружение танков № 1 и № 2 состояло из 85-мм пушки Д-5Т и спаренного с ней пулемета ДТ. Второй пулемет ДТ жестко устанавливался в верхнем лобовом листе корпуса. Опытный образец № 3, или Т-44-122, был вооружен 122-мм пушкой Д-25-44, специально разработанной для него на заводе № 9. От серийной пушки Д-25Т она отличалась уменьшенной на 2–4 % мощностью выстрела, меньшей массой откатных частей и унитарным заряжанием. На танках № 1 и № 3 диаметр башенного погона в свету составлял 1800 мм, а на танке № 2 — 1600 мм. Танк № 2 с 19 февраля по 5 марта 1944 года проходил испытания на НИБТПолигоне, в ходе которых было выявлено много конструктивных недостатков. После их устранения в мае 1944 года были изготовлены два танка Т-44 второй модификации. Один из них был испытан на НИБТПолигоне в июне-июле 1944 года. Танк имел боевую массу 31,3 т и был вооружен 85-мм пушкой ЗИС-С-53. Толщину брони лобовой части башни увеличили до 115 мм, а борта корпуса изготавливались из катаных 75-мм броневых листов. На испытаниях вновь обнаружились существенные недостатки в работе привода вентилятора, входного редуктора трансмиссии и опорных катков.

В августе-сентябре 1944 года был изготовлен и подвергнут заводским испытаниям в районе Нижнего Тагила и Свердловска опытный образец третьей модификации — Т-44А. При боевой массе 30,7 т, верхний лобовой лист корпуса имел толщину 90 мм, а лобовая часть башни — 120 мм. На танке был установлен дизель В-44 мощностью 500 л.с. Передаточное отношение бортового редуктора было уменьшено с 7,11 до 5,89, за счет чего максимальная скорость машины возросла до 60,5 км/ч.

Этот танк после внесения некоторых изменений 23 ноября 1944 года был принят на вооружение. 18 июля 1944 года ГКО принял постановление об организации в Харькове танкового завода № 75 НКТП по выпуску 300 танков Т-44 в месяц. Ему передавались все цехи и оборудование, уцелевшие от обоих довоенных заводов — № 183 и № 75. Одновременно было принято решение о перебазировании в Харьков и включении в состав завода № 75 коллектива и оборудования завода № 38 из г. Кирова. Первые пять серийных машин вышли из цехов харьковского завода в ноябре 1944 года. Производство бронекорпусов Т-44 осуществлялось на заводе № 264 в Сарепте (Сталинградская судоверфь), литых башен — на заводе им. Ильича в Мариуполе. В 1944 году были изготовлены 25 танков, в 1945 году — 880, а до завершения производства в 1947 году армия получила 1823 танка Т-44.

Следует отметить, что несмотря на успешное освоение в войсках новых танков, на фронт они не поступали и в боевых действиях Второй мировой войны не участвовали. Более того, к концу 1944 года стало ясно, что по вооружению Т-44 не может рассматриваться как основная боевая машина танковых войск даже на ближайшую перспективу. Дело в том, что в этот период на фронт стали поступать новые образцы немецких танков и САУ со значительно усиленной броневой защитой. Мощности 85-мм орудия ЗИС-С-53 для борьбы с ними было явно недостаточно. Положение усугублялось также и тем, что по бронепробиваемости оно явно уступало немецкой 88-мм пушке. Советским ответом стало создание в ОКБ № 9 100-мм пушки Д-10, которая в 1944 году была установлена в самоходную установку СУ-100, замечательно проявившую себя на завершающем этапе войны. Кроме того, в конце 1944 года в ОКБ № 92 в г. Горьком спроектировали 100-мм пушки ЗИС-100 и — в сотрудничестве со СпецКБ — ЛБ-1.

С целью размещения 100-мм пушки в КБ завода № 183 в октябре 1944 года приступили к проектированию танка Т-44Б, который внешне отличался от Т-44А в основном башней несколько больших размеров. В ноябре 1944 года А.А. Морозов доложил наркому танковой промышленности В.А. Малышеву замысел создания нового танка. Начальство инициативу одобрило и даже спустило на завод график работ, как всегда слишком оптимистичный: к 1 декабря 1944 года изготовить опытный образец, к 15 января 1945-го закончить испытания, к 20 мая выпустить и доставить всем заводам-изготовителям нового танка рабочие чертежи.

Танк Т-44-100, вооруженный 100-мм пушкой Д-10Т. Осень 1945 года.

В реальности же проектирование завершилось в декабре 1944-го, а опытный образец был изготовлен в январе — феврале 1945 года. После показа членам правительства, танк в марте — апреле того же года прошел испытания на НИБТПолигоне в Кубинке, по результатам которых комиссия сочла целесообразным рекомендовать его для принятия на вооружение Красной Армии с обязательным устранением выявленных недостатков. Боевая машина получила индекс Т-54.

От серийной «сорокчетверки» танк Т-54 отличался башней, вооружением, двигателем и некоторыми деталями корпуса и ходовой части.

Литая башня с диаметром погона в свету 1800 мм имела толщину брони в лобовой части 180 мм (у Т-44 — 120 мм) и бортов — от 150 до 90 мм (у Т-44 -90 мм), с переменным углом наклона от вертикали до 20°. Вварная крыша башни изготавливалась из двух катаных броневых листов толщиной 30 мм (у Т-44 — 15 мм), сваренных между собой.

Конструкция корпуса в целом была аналогична корпусу Т-44. Однако толщина верхнего и нижнего лобовых листов, установленных соответственно под углами 60° и 45° от вертикали, составляла 120 мм против 90 мм у Т-44. В отличие от последнего в лобовом листе корпуса Т-54 отсутствовала смотровая щель.

Вооружение танка состояло из 100-мм танковой пушки Д-10ТК и двух 7,62-мм пулеметов ГВТ ленточного заряжания, один из которых был спарен с пушкой, второй — курсовой, устанавливался в отделении управления справа от механика-водителя. Пушка имела нескрепленный ствол-моноблок длиной 56 калибров (5608 мм). Горизонтальный клиновой полуавтоматический затвор обеспечивал боевую скорострельность до 7 выстр./мин. при стрельбе с места и до 4 выстр./мин. — с ходу. Масса качающейся части пушки без бронировки не превышала 1866 кг.

В моторно-трансмиссионном отделении танка перпендикулярно продольной оси корпуса устанавливался V-образный двенадцатицилиндровый четырехтактный бескомпрессорный дизель В-2-44 мощностью 520 л.с. (383 кВт). Для облегчения пуска в зимних условиях был установлен пародинамический ламповый подогреватель, а в двух воздухоочистителях типа «Мультициклон» введен электроподогреватель воздуха. В топливную систему входило четыре топливных бака общей емкостью 530 л. В отделении управления, справа от механика-водителя располагались два передних бака емкостью 210 л. Два других бака были установлены один над другим в моторно-трансмиссионном отделении параллельно двигателю.

Средний танк Т-44М в Музее Великой Отечественной войны. Москва, 2005 год.

Первый прототип танка Т-54. 1945 год.

Кроме внутренних (основных) топливных баков, снаружи танка на надгусеничных полках, устанавливались три дополнительных топливных бака (два на правой полке и один на левой) емкостью по 55 л каждый. На Т-54 в отличие от Т-44 дополнительные баки были включены в топливную систему. Расход топлива из основных топливных баков производился после выработки топлива из дополнительных баков. Запас хода по шоссе с использованием дополнительных топливных баков достигал 300–360 км (у Т-44 — 235 км).