В связи с изменением кормовой части башни пушку вместе с прицелом сдвинули вперед на 15 мм, а крышу башни с командирской башенкой — назад на 20 мм. Сиденье командира подняли на 40 мм, а сиденье наводчика сместили назад на 22 мм. Внесли изменения в конструкцию командирской башенки. Для увеличения рабочего места заряжающего один выстрел из ниши башни перенесли на ее правой борт.

С 1952 по 1955 год в конструкцию танка было внесено несколько десятков изменений. Так, например, в 1952 году в системе охлаждения был введен дюралюминиевый вентилятор вместо стального, в системе смазки — масляный фильтр «Кимаф-СТЗ». Были внедрены чехлы и уплотнения амбразуры пушки и шариковых опор башни и командирской башенки, прицела и пулеметов СГМТ. В 1953 году в состав боекомплекта ввели выстрел УБР-412Д с бронебойно-трассирующим снарядом улучшенной бронепробиваемости БР-412Д (с бронебойным и баллистическим наконечниками).

Вид сзади сверху на танк Т-54 обр. 1951 г. Хорошо видна полусферическая форма башни.

Танк Т-54 обр. 1951 г. выпуска 1953 года, оборудованный под установку минного трала ПТ-54.

Колонна танков Т-54 обр. 1951 г. на марше. Среднеазиатский военный округ, 1965 год.

Учебный, так называемый «разрезной» танк Т-54 обр. 1951 г. демонстрируется в финском танковом музее в Пароле. Подобные машины широко использовались для подготовки личного состава и в Советской Армии.

В том же году (начиная с 1 января) все крепежные детали стали подвергаться антикоррозийной обработке. Была введена блокировка силового привода поворота башни ЭПБ-4 в зависимости от положения крышки люка механика-водителя (при открытом люке вращение башни с помощью электропривода блокировалось), в форсуночном подогревателе котел дымогарного типа заменили новым жаротрубным кольцевым котлом, наконец, внешняя окраска танка стала производиться защитной нитропентафилевой краской НПФ-10 вместо масляной краски 4БО. В 1954 году был введен 18-лопастный вентилятор вместо 24-лопастного, заменены контрольно-измерительные приборы. С июля боекомплект зенитного пулемета ДШК был увеличен до 500 патронов, а число ручных гранат уменьшилось до 20 шт. Резиновые прокладки, упоры люков, шланги системы охлаждения стали изготавливать из морозостойкой резины, ввели бакелитирование внутренней и внешней поверхностей воздухоочистителя и внутренней поверхности топливных баков. В 1955 году ввели инфракрасный прибор ночного видения механика-водителя ТВН-1, прицел ТШ2А-22 и т. д.

Серийное производство Т-54 обр. 1951 г. началось в ноябре 1951 года и продолжалось вплоть до конца мая 1955 года. За время производства было изготовлено 7009 танков Т-54 обр. 1951 г. На его базе выпускался командирский танк Т-54К, оснащенный дополнительной радиостанцией, навигационной аппаратурой и зарядным устройством, из-за чего пришлось несколько уменьшить боекомплект пушки.

Запуском в серийное производство Т-54-3 завершился процесс создания и отработки конструкции «пятьдесятчетверки», продолжавшийся шесть лет. Машина наконец-то приобрела свой законченный, классический вид. В этот период произошли и серьезные кадровые изменения в руководстве отдела № 520 — КБ завода № 183. В октябре 1951 года А.А. Морозов был назначен главным конструктором КБ-60М завода № 75 в Харькове. Временно исполняющим его обязанности назначили А.В. Колесникова, одновременно возглавлявшего обслуживание серийного производства и модернизацию танка Т-54. Такая ситуация продолжалась до начала марта 1953 года, когда главным конструктором завода № 183 в Нижнем Тагиле был назначен Л.Н. Карцев. Первой крупной модернизацией танка Т-54, проведенной под его руководством, стала установка стабилизатора вооружения.

Вид на казенную часть пушки Д-10Т, механизмы наведения и телескопический прицел ТШ2-22.

Вид на стеллажную укладку на пять артвыстрелов на кормовой стенке башни.

Стабилизатор наведения пушки Д-10Т в вертикальной плоскости СТП-1 «Горизонт» был создан в 1951 году в ЦНИИ-173 под руководством И.В. Погожева. Пушка с этим стабилизатором получила индекс Д-10ТГ. В стабилизаторе СТП-1 был заложен принцип, обеспечивавший постоянное слежение орудия и жестко связанного с ним прицела. Эта схема имела и недостаток — во время заряжания пушка блокировалась на заданных углах возвышения, и наводчик лишался возможности наблюдения за целью.

Танк с пушкой Д-10ТГ получил обозначение Т-54А (объект 137Г).

Средний танк Т-54А.

Танк Т-54А (продольный разрез, схема): 1 — кнопки стартера; 2 — щиток контрольно-измерительных приборов; 3 — курсовой пулемет; 4 — распределительный щиток отделения управления; 5 — реле-регулятор; 6 — прицел; 7 — пульт управления; 8 — сиденье наводчика; 9 — сиденье заряжающего; 10 — баллоны ППО; 11 — средние топливные баки; 12 — двигатель; 13 — входные регулируемые жалюзи; 14 — водяной радиатор; 15 — коробка передач; 16 — выходные регулируемые жалюзи; 17 — большая дымовая шашка; 18 — вентилятор; 19 — ведро; 20 — сиденье механика-водителя; 21 — рычаг управления, правый; 22 — рычаг переключения передач.

Кроме стабилизатора пушка Д-10ТГ получила эжекционное устройство для продувки канала ствола после выстрела и подъемный механизм со сдающим звеном, предохраняющим механизм от поломок при задевании посторонних предметов. В затвор пушки было введено предохранительное устройство от самопроизвольного спуска при ударах на ходу машины и механизм повторного взвода. Внесли также изменения в компенсирующий механизм с целью обеспечения уравновешивания пушки на углах возвышения и склонения. Установили автоматизированный электропривод поворота башни с дублированным управлением, новый стопор башни и усовершенствованный прицел ТШ-2А-22 со смещенной влево окулярной частью и со шкалой дальности до цели. Для механика-водителя был введен активный прибор ночного видения ТВН-1.

Двигатель танка также подвергся некоторым изменениям: в систему питания ввели третий наружный бак емкостью 95 л; поставили двухступенчатый воздухоочиститель с тремя кассетами и эжекционным отсосом пыли; вместо нерегулируемых входных жалюзи над радиаторами смонтировали регулируемые, управляемые рукояткой, расположенной в боевом отделении. Остальные системы остались прежними.