Еще весной 1949 года, задолго до окончания госиспытаний, результаты которых вполне прогнозировались, на заводе незамедлительно началась интенсивная подготовка к крупносерийному производству БТР с предполагаемым.суточным выпуском их до 10 машин (фактически делали меньше — не более 4-5). Специально был организован новый цех МСЦ-7 на отдаленной закрытой территории завода. Одновременно начали технологическую подготовку к массовому выпуску бронекорпусов ЗИС-100 Муромский паровозостроительный завод и Выксунский завод дробильно-размольного оборудования (ДРО) №177. Впоследствии Сталинскую премию получили ведущий технолог объекта «140» П.А. Цветков и ведущий испытатель Н.Е. Каледин. Производство ЗИС-152 началось в июле 1950 г. До конца года их было изготовлено довольно много — 600 плановых машин: с рациями — 301 (из них два — с лебедками), без раций — 299 (с лебедками — тоже два). Насыщение пехотных частей Советской Армии новыми бронетранспортерами БТР-152 и их освоение шло быстро, подтверждением чему был показ новых машин в большом количестве на параде 7 ноября 1951 г. Похоже, это произвело на зрителей должное впечатление — пехота предстала перед ними в новом, гораздо более высоком и грозном качестве. Поступили БТР-152 на снабжение и бронетанковых частей — как машина сопровождения и технического обслуживания на поле боя.
В 1951-1952 гг. продолжались заводские и межведомственные испытания по результатам внесенных в БТР изменений — слабые места еще оставались. В районе г. Конаково была организована Специальная испытательная база лаборатории «152».
К 1953 году БТР-152 стал основной бронемашиной пехотных и мотомеханизированных соединений армии. Всего их по 1955 год включительно было выпущено 4923: с рацией — 3333, без рации — 1590, пик производства пришелся на 1954 год — 996 единиц (все с рацией). Базовый БТР-152 оказался очень удобным для создания целого ряда модификаций различного назначения, что значительно расширяло сферу его боевого применения.
В 1952 году началось производство зенитного (ЗТПУ-2) БТР-152А. До конца года войска получили уже 200 таких машин, а всего по 1955 год — 719. На шасси «123В» (с шинами регулируемого давления) эта же установка выпускалась под маркой БТР-152Е в 1955—1957 гг. (160 машин). С 1951 года велись интенсивные работы по установке на БТР более мощного средства борьбы с низколетящими целями - счетверенной зенитной установки ЗТПУ из крупнокалиберных 14,5-мм пулеметов КПВ с боезапасом 2000 патронов. Задача оказалась более сложной, чем предполагалось: требовалось значительно повысить жесткость крепления опорных параллелограммов установки на постаменте (в связи с увеличенной энергией отдачи), надо было разместить боевой расчет из 5 человек (наводчик и 4 заряжающих), да и стрелять им стало намного труднее — увеличились усилия на приводах наведения (по-прежнему ручных), усложнилось удержание цели в поле зрения прицела. В 1952 году построили два таких образца ЗИС-152Д, но до большой серии их не довели — в 1954 году изготовили всего две машины установочной партии.
