苏联一直对研制喷火坦克非常热心，早在二战中，就以T-34和KV-1坦克的底盘，分别研制过OT-34和KV-8型喷火坦克，自T-54-3型坦克定型后，苏联立即着手研制以其为基础的喷火坦克。其任务由位于哈尔科夫的第75工厂负责，其炮塔上的火焰喷射器是基于KV-8改进而来的，型号为ATO-1，车内携带460升油料，能够满足20次喷火的需要，喷火距离可达160米。更重要的是，OT-54的喷火器安装在炮塔同轴机枪的位置，并没有取消主炮，而是将原先同轴机枪改为喷火器，将一部分主炮弹药的位置改为了油料柜，这使得这型坦克同时还具有主战坦克的基本性能。

1954年，该型坦克被赋予型号OT-54，1958年开始，苏联改为以T-55为基础生产喷火坦克，其基本结构与OT-54相同，但是二者的产量都不是很大。