Испытания «объекта 430» прошли в целом успешно, хотя и выявили ряд недоработок. В заключении комиссии по испытаниям было записано, что требования задания Научно-технического комитета ГБТУ были в целом выполнены, а опытный танк по своим характеристикам превосходит серийные средние танки. Но добиться существенного повышения его огневой мощи по сравнению с Т-54 проектировщикам не удалось, а учитывая тот факт, что его конструкция была совершенно новой, при его серийном производстве возникли бы неизбежные проблемы при организации обслуживания, переучивании личного состава и ремонта. Поэтому принятие на вооружение «объекта 430» посчитали нецелесообразным. Такой же точки зрения придерживался и сам его конструктор — А.А. Морозов.
Опытный образец среднего танка «объект 430» со 100-мм танковой пушкой Д-54ТС
В 1952 г. к работам над перспективным средним танком подключилось и нижнетагильское КБ. Его новому начальнику Л.Н.Карцеву, несмотря на имеющиеся кадровые проблемы, удалось добиться получения правительственного задания на разработку перспективного танка. Очень большую, если не главную, роль в этом сыграл директор УВЗ И.В. Окунев — человек неуемного характера, волевой, пользующийся большим авторитетом в Министерстве транспортного машиностроения. Он проявлял постоянный интерес к новой технике и был патриотом своего завода. А получение такого серьезного правительственного задания и для КБ, и для завода сулило большие преимущества: увеличение финансирования, приток квалифицированных кадров, получение опыта, а главное — развертывание в перспективе серийного производства нового танка.
Нижнетагильский проект получил обозначение «объект 140». Будущая машина должна была иметь бронекорпус новой, улучшенной формы, вооружаться пушкой Д-54Т (так же как и «объект 430»), в качестве двигателя предполагался новый дизель Д-36 (максимальная мощность которого по некоторым данным должна была составлять 700 л.с.).
Опытный «объект 140» имел корпус с большими углами наклона броневых листов (в том числе бортов и крыши). Толщина бронирования лба корпуса — 100 мм. Башня, по форме сильно напоминающая башню Т-54, имела бронирование в передней части до 240 мм. Вооружение было аналогично «объекту 430». Наведение пушки осуществлялось с помощью телескопического прицела ТШ-2. Двигатель — многотопливный дизель В-36, мощностью 700 л. с, являвшийся модификацией двигателя семейства В-2. Трансмиссия — механическая планетарная. Ходовая часть — с опорными катками малого диаметра, имеющих внешнюю амортизацию, и поддерживающими роликами. В 1957 г. был построен опытный образец нижне-тагильского «объекта 140».
Испытания «объекта 140» выявили целый ряд серьезных недостатков в конструкции двигателя и трансмиссии, кроме того, несмотря на большое количество прогрессивных конструкторских решений, в целом машина оказалась весьма нетехнологичной. В конечном счете, главный конструктор КБ УВЗ Л.Н.Карцев направил письмо в ЦК КПСС и Совет Министров с просьбой освободить его КБ от продолжения работ по проекту перспективного среднего танка.
Обе опытные машины после прохождения заводских испытаний приняли участие в сравнительных испытаниях в НИИ БТ Полигоне в Кубинке.
Опытный образец среднего танка «объект 140». Эта машина также вооружена 100-мм пушкой Д-54ТС
У-8ТС. Одновременно в рамках создания перспективного среднего танка для повышения его огневой мощи в ОКБ-9 под руководством Ф.Ф. Петрова были начаты работы по разработке 100-мм танковой нарезной пушки более мощной, чем устанавливающаяся на «пятьдесятчетверке» Д-10Т. Начальная скорость бронебойного снаряда нового орудия должна была достигать 1015 м/с (для сравнения, у Д-10Т — 895 м/с), а дульная энергия быть на 30 % выше. Для компенсации возросшей отдачи был установлен дульный тормоз, для продувки канала ствола служил эжектор. Пушку, получившую обозначение Т-54М или «объект 139». Только в июне 1954 г. в ЦНИИ-173 был закончен техпроект одноплоскостного стабилизатора «Радуга». А первый опытный образец Д-54 был установлен на «объект 139» в октябре 1954 г. Тогда же «объект 139» был принят комиссией и направлен на заводские полигонные испытания, первый этап которых был завершен к декабрю 1954 г. Были проведены и стрельбы из нового орудия, однако только с места, так как ЦНИИ-173 задержал поставку стабилизатора «Радуга». Испытания продолжились в 1955 г. после установки стабилизатора, но его работа была неудовлетворительной, кроме того, выяснилось, что обслуживание пушки затруднено из-за стесненности боевого отделения — Д-54 имела большие размеры, чем Д-10Т. Стабилизатор «Радуга» на вооружение принят не был, прекратились и дальнейшие работы над Т-54М, так как примерно в это же время на вооружение поступил танк Т-54А, оснащенный одноплоскостным стабилизатором «Горизонт».