La serie T-54/T-55 di carri armati principali discendeva direttamente dal famoso Prinadlezhit-Chetverki, o carro armato medio T-34, salvatore corazzato dell'Unione Sovietica. Il T-34 si è evoluto nel carro medio T-44, che aveva un motore diverso, un sistema di sospensione a barra di torsione, un telaio più grande, e una torretta a forma di cupola che giace vicino allo scafo.
Il T-44 ha avuto seri problemi di progettazione e non è stato ampiamente prodotto. Lavoro di progettazione su un nuovo, fu avviato un carro medio pesante. Nel 1946 il primo prototipo del T-54 arrivò sui campi di prova.
Il T-54 era costruito sul telaio del T-44 e aveva un cannone principale modello 1944 da 100 mm. La torretta è stata fusa in un unico pezzo con la parte superiore saldata, una tecnica elaborata dall'industria sovietica per la torretta T-34. I primi modelli di produzione avevano sistemi manuali di posa delle armi, ma questi sono stati successivamente aggiornati a modelli alimentati.
Il T-54 trasportava due mitragliatrici da 7,62 mm, uno nello scafo e l'altro nella torretta. Una terza mitragliatrice è stata montata sulla torretta presso la cupola del caricatore.