Башня — литая, крупногабаритная, с вварной крышей и обратным скосом («заманом») снизу по всему периметру. Толщина ее лобовой части — 200 мм. Поворотный механизм башни с электроприводом управлялся с помощью контроллера наводчиком, а с по-мощью системы командирского управления — командиром.

В башне устанавливалась 100-мм пушка Д-10Т, спаренная с 7,62-мм пулеметом СГ-43. Углы ее вертикального наведения — от —5° до +18°. Прицел спаренной установки — ТШ-20, телескопический, шарнирный. Два пулемета СГ-43 размещались в броневых ящиках на надгусеничных полках, неприцельный огонь из них вел механик-водитель. Над люком заряжающего, на турели, аналогичной применявшейся на танках ИС-2 и ИС-3, устанавливался 12,7-мм зенитный пулемет ДШК с коллиматорным прицелом К10-Т. Углы вертикального наведения пулемета от —4,5° до +82°. Боекомплект танка включал 34 унитарных 100-мм выстрела (20 — в отделении управления справа от механика-водителя, 14 — в боевом отделении), 200 патронов калибра 12,7 мм и 4500 патронов калибра 7,62 мм.

Приборы наблюдения: командира, наводчика и заряжающего — перископические типа МК-4. Механик-водитель для наблюдения за полем боя располагал двумя приборами МК-4, установленными под углом 165° друг к другу.

Средний танк Т-54А.

Т-54А во время учений.

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.

Танк Т-54Б, полученный в результате модернизации Т-54-3.

Танк оснащался двигателем В-54 мощностью 520 л.с. Системы силовой установки были принципиально такими же, как и на танке Т-44, и отличались лишь наличием регулируемых выходных жалюзи с приводом управления и измененной конструкцией фрикциона вентилятора.

Топливные баки емкостью 520 л располагались в боевом отделении и отделении управления. На надгусеничных полках устанавливались дополнительные баки цилиндрической формы, не подсоединенные к системе питания двигателя. Запас хода танка по топливу — 330 км.

Схема трансмиссии аналогична примененной на танке Т-44. Коробка передач — пятиступенчатая, с двумя инерционными синхронизаторами. В качестве механизма поворота служили двухступенчатые планетарные механизмы, обеспечивавшие получение двух расчетных радиусов поворота. Бортовые передачи — однорядные. Ведущие колеса — литые, со съемными зубчатыми венцами. Зацепление — цевочное.

В ходовой части с каждого борта имелось пять сдвоенных обрезиненных опорных катков. Механизм натяжения — червячного типа. Гусеница мелкозвенчатая, стальная, с открытым шарниром. Ширина гусеницы — 500 мм. Подвеска опорных катков индивидуальная торсионная, в узлах подвески первого и пятого катков каждого борта установлены лопастные гидравлические амортизаторы.

Средства связи состояли из радиостанции 10-РТ-26 и переговорного устройства ТПУ-47 на четыре абонента. На танке имелась противопожарная углекислотная установка автоматического типа. Для постановки дымовой завесы на корме танка крепились две дымовые шашки МДШ, оборудованные системой дистанционного запала и сброса.

Танк Т-54Б Советской армии во время тактических учений Закавказского военного округа. 1980-е годы.

Танк Т-54Б (модернизированный Т-54А) в атаке. 1974 год.

Из-за стремления получить в танке Т-54 минимальный забронированный объем в сочетании с пушкой большого калибра пришлось существенно сократить боекомплект (до 34 выстрелов по сравнению с 58 у Т-44). Несмотря на увеличение диаметра башенного погона в свету до 1825 мм, из-за больших размеров казенной части орудия боевое отделение получилось тесным. Отсутствие подвесного полика сильно затрудняло работу заряжающего при повороте башни, снижая скорострельность, а иногда и калеча его. При интенсивной стрельбе была велика загазованность боевого отделения, несмотря на наличие двух вентиляторов — нагнетающего (на крыше башни) и вытяжного (на перегородке силового отделения).

В 1948 году завод № 183 впервые выполнил план производства танков Т-54, изготовив 285 машин. В том же году к выпуску «пятьдесятчетверок» приступил и завод № 75 в Харькове. Однако в январе следующего года из-за многочисленных жалоб на низкую надежность Т-54, разосланных во все инстанции из Белорусского военного округа, правительственным постановлением сборка танков была приостановлена на обоих заводах. Работавшие на заводах люди получали среднюю зарплату и использовались где придется. Всего в 1949 году выпустили 54 танка Т-54, в том числе 13 опытных образцов, 25 учебных и только 16 серийных. Объем конструкторских доработок характеризуют такие цифры: башенная группа подготовила свыше 400 новых рабочих чертежей, корпусная — более 350, моторная — 300, группа оборудования — свыше 250. Испытания продолжались до ноября, после чего вышло постановление правительства о принятии на вооружение новой модификации — Т-54 обр. 1949 года, или Т-54-2.

На танке Т-54-2 была установлена новая башня с узкой 400-мм амбразурой для пушки, без обратного скоса спереди и с боков, с командирской башенкой, в которой монтировались прибор ТПК-1 и пять призменных смотровых приборов. Турель зенитного пулемета заменили новой, улучшенной конструкции. С учетом статистики, согласно которой 90 % попаданий в танк приходилось на высоте более 1 м от земли, а также с целью сохранения заданной предельной массы для среднего танка, толщину верхнего лобового листа корпуса уменьшили до 100 мм.

Вместо двух пулеметов СГ-43, расположенных по бортам на над-гусеничных полках, установили один курсовой пулемет в отделении управления справа от механика-водителя. Боекомплект 7,62-мм патронов уменьшили до 3500 штук. Для выдерживания заданного направления движения танка в течение короткого времени в условиях ограниченной видимости и отсутствия ориентиров механика-водителя снабдили курсоуказателем — гирополукомпасом ГПК48.

Силовая установка отличалась от предыдущей наличием одного мультициклонного воздухоочистителя с масляной ванной, кассетами и эжекционным отсосом пыли из пылесборника. Вместо трех наружных цилиндрических топливных баков установили два плоских прямоугольных, которые разместили справа в кормовой части на надгусеничной полке. Эти баки включили в систему питания двигателя.

Трансмиссия претерпела незначительные изменения. Была введена блокировка горного тормоза с педалью главного фрикциона и внесены изменения в конструкцию механизма выключения главного фрикциона. Гусеницу расширили до 580 мм, что позволило уменьшить удельное давление с 0,93 до 0,81 кг/см². Система электрооборудования и средства связи остались без изменений.

В системе ППО вместо автоматического включения ввели полуавтоматическое кнопочное. В эту систему входили три пятилитровых углекислотных баллона, восемь термоизвещателей, четыре распылителя и кнопка включения.

В 1950 году серийное производство Т-54 возобновилось. За этот год только завод № 183 сумел изготовить 423 машины вместо 400 по плану. Выпуск 1951 года составил уже более 800 танков.