Опытный танк «Объект 155».

За основу частной компоновки отделений корпуса машины была принята компоновка, разработанная в техническом проекте опытного танка с управляемым ракетным оружием «Объект 150», созданного на базе опытного танка «Объект 140» с использованием узлов и агрегатов МТО танка Т-54Б. Башня с вооружением заимствовалась у опытного танка «Объект 140».

Отделение управления размещалось с левой стороны, как и на танке Т-54Б. Боевое отделение, располагавшееся в средней части корпуса и в башне, было аналогично боевому отделению опытного танка «Объект 140». Компоновка моторно-трансмиссионного отделения была аналогичной компоновке моторно-трансмиссионного отделения серийного танка Т-54Б.

В башне танка устанавливалась 100-мм нарезная танковая пушка Д-54ТС со стабилизатором «Комета» в двух плоскостях наведения и с механизмом выброса стреляных гильз из башни. С пушкой был спарен 7,62-мм пулемет СГМТ. При стрельбе из пушки и спаренного пулемета использовался телескопический прицел ТШ2А. Углы наводки спаренной установки по вертикали составляли от -6 до +16°. При стрельбе ночью использовался ночной прицел ТПН-1.

Второй пулемет СГМТ — курсовой, устанавливался справа от механика-водителя аналогично установке курсового пулемета танка Т-54Б.

В боекомплект танка входили 43 унитарных выстрела к пушке и 3500 патронов к пулеметам.

Опытный танк Т-54А («Объект 614А») с ПТРК «Малютка».	Опытный танк «Объект 165» (первый опытный образец).

Броневая защита танка — противоснарядная. Использование в конструкции корпуса проката бортовой брони переменного сечения с последующей гибкой позволило создать более надежное бронирование верхнего пояса борта машины. Верхний и нижний лобовые листы корпуса имели толщину брони 100 мм и были установлены под углом от вертикали 60 и 55° соответственно. Поперечное сечение корпуса по боевому отделению было выполнено в виде «рюмки», а передней части и части корпуса, занимаемой МТО, — в виде шестигранника. Бортовые листы корпуса имели толщину 80 мм. Кормовой лист имел толщину брони 45 мм. Наряду с повышением бронестойкости верхнего пояса, форма корпуса позволила разместить опору башни увеличенного диаметра и таким образом значительно улучшить размещение агрегатов и экипажа в башне. Диаметр погона опоры башни «в свету» составлял 2250 мм. За счет отворота бортов были созданы дополнительные внутренние объемы в корпусе машины. Жалюзи системы охлаждения двигателя в крыше МТО имели механизм закрывания, который срабатывал автоматически при ядерном взрыве, тем самым уменьшая воздействие ударной волны на агрегаты МТО.

Литая с вварной крышей башня по своей конструкции была аналогична башне опытного танка «Объект 140». В лобовой части она имела переменную толщину брони от 214 до 122 мм с углами наклона от 0 до 60°, в бортовой части, соответственно, 210—113 мм и 0—60°. В кормовой части крыши башни находился люк для выброса стреляных гильз и броневой колпак вытяжного вентилятора. Над рабочим местом заряжающего размещалась специальная высокая башенка под установку турели зенитного пулемета (на опытном образце пулемет не устанавливался).

В МТО устанавливался поперечно расположенный дизель В-55 мощностью 426 кВт (580 л.с). Емкость топливных баков обеспечивала танку запас хода по шоссе до 500 км.

Конструкция ходовой части также была заимствована у танка Т-54Б, но с измененной расстановкой опорных катков для обеспечения более равномерного распределения массы машины по каткам в связи с использованием нового корпуса и башни.

Танк «Объект 614А» представлял собой Т-54А с ПТРК 9М14 «Малютка». Он был разработан КБ завода №174 в Омске под руководством А.А. Морова в 1962 г. Опытный образец был изготовлен в 1963 г. В период с октября по декабрь 1964 г. опытный образец танка с дополнительным оружием прошел испытания на НИИБТ полигоне. На вооружение танк не принимался в связи с недостаточной защитой расположенной снаружи пусковой установки от огня стрелкового оружия противника и невозможности ведения стрельбы ракетой сходу.

Стрельба ПТРК «Малютка» велась с места на дальностях от 500 м до 3000 м. Углы наведения пусковой установки в вертикальной плоскости находились в пределах от -5 до +10°. Аппаратура управления, блок питания, распределительная коробка и две ракеты размещались в корме башни вместе пяти выстрелов к пушке.

Аналогичная установка ПТРК 9М14 «Малютка» была разработана, изготовлена и испытана на опытном образце танка Т-54Б, который имел заводское обозначение «Объект 614Б».

Кроме того, в 1957 г. база танка Т-54 использовалась для проверки ходовой части нового среднего танка «Объект 430», разрабатывавшегося КБ завода им. Малышева в Харькове. С использованием корпуса танка Т-54 на заводе №75 был изготовлен действующий макет, на котором в мае-июне 1957 г. совместно с представителями НИИБТ полигона были проведены испытания двух вариантов подвески — одноторсионной и двухторсионной. В результате проведения испытаний был выбран вариант одноторсионной подвески, как более простой и удобный в эксплуатации.

В 1960 г. в танке Т-54 («Объект 605») была установлена и прошла заводские испытания опытная система электропитания. Эту систему разработали в КБ завода № 174 в ходе НИОКР, которые развернулись из-за возросшего энергопотребления в средних танках и в связи с созданием новых систем электропитания для перспективного танка. В результате была разработана система питания на переменном токе. Номинальная мощность — 16 кВт, напряжение питания - 208 В.