Максимальная скорость движения по шоссе достигала 80 — 87 км/ч. Благодаря хорошей длинноходовой передней подвеске с эффективными амортизаторами и более совершенному движителю при увеличенной удельной мощности средняя скорость движения БТР по типовому маршруту бездорожья с полной (боевой) массой 8600 кг вдвое превышала таковую у ЗИС-151 (64 км/ч против 33 км/ч). Преодолеваемый подъем по грунту составлял 34°, брод —до 0,9 м, ямы — глубиной до 0,6 м. Клиренс под мостами равнялся 290 мм. Проходимость ЗИС-152 была в целом намного выше, чем у ГАЗ-63, ставшего к тому времени в армии как бы эталоном по этому показателю. Запас хода был большой (важно для БТР) и в среднем достигал 600 км (по проселку — 350 — 550 км, по шоссе —до 750 км). Машина имела умеренйые габариты: длина — не более 6550 мм, высота по корпусу без вооружения — 2000 мм.
В течение мая—декабря 1949 года 8 из построенных к тому времени 12 полноценных и доработанных образцов с муромскими бронекорпусами проходили войсковые испытания, показавшие в целом их надежность, соответствие ТТТ, удобство и простоту обслуживания. С начала 1949 года по 1950-й на полигоне в районе ст.Донгузской испытывались зенитной стрельбой по конусам две машины ЗТПУ-2 (ЗИС-152А), тоже с положительными результатами, хотя отмечалась недостаточная скорость ручного наведения (электропривода на машине не было); по вертикали — до 37 град./с, по горизонту—до 46 град./с, при частоте вращения штурвалов 2 с. Расчет состоял из-наводчика и двух заряжающих. Средняя боевая скорострельность установки была сравнительно неплохой — 70 выстр./мин при максимальной 484 выстр./мин. Высокая начальная скорость пули (V°=990 м/с) обеспечивала уверенную досягаемость огня по воздушной цели, летящей со скоростью до 600 км/ч на высоте 500— 1000 м, то есть поражение бронированных штурмовиков противника или самолетов поля боя. Горизонтальная дальность эффективного огня составляла 2000 м и хорошо обеспечивалась телескопическим прицелом ОП-1-14. Для зенитной стрельбы использовался коллиматорный прицел ВК-4.
К декабрю 1949 года были успешно завершены госиспытания трех ЗИС-152, начатые одновременно с войсковыми. После проведения необходимых доработок по результатам испытаний и замечаниям Комиссии, 24 марта 1950 года ЗИС-152 был принят на вооружение, получив армейский индекс БТР-152. В ту же ночь был арестован главный конструктор по машине Б.М.Фиттерман, незадолго до этого (4.12.1949 г.) приказом директора смещенный с должности главного конструктора завода. Так для "смягчения удара" не раз поступал И.А.Лихачев, обычно неплохо осведомленный о предполагавшихся арестах. Впрочем, подобные действия не спасли и самого Лихачева — 20 апреля 1950 года за упущения в работе он был снят с должности. Самое интересное, что подпись Б.М.Фиттермана на актах о приемке ЗИС-152 на вооружение и постановке на производство никто не дезавуировал.
БТР-152А во время испытаний на полигоне в Кубинке
На огневом испытательном рубеже —зенитная установка ЗТПУ-4
Он по-прежнему как бы являлся ответственным за судьбу самой любимой своей машины. Правда, среди получивших за ее создание в начале 1951 года Сталинскую премию фамилии его не значилось. Зато там были люди, лишь косвенно участвовавшие в этих работах: новый директор завода А.Г.Крылов, старший военпред ГБТУ Т.А.Вольская, бригадир слесарей- сборщиков И.И.Прохоров. Впоследствии Сталинскую премию получили ведущий технолог "объекта 140" П.А.Цветков и ведущий испытатель Н.Е.Каледин. Еще весной 1949 года, задолго до окончания госиспытаний, результаты которых вполне прогнозировались, на заводе началась интенсивная подготовка к крупносерийному производству БТР с предполагаемым суточным выпуском до 10 машин (фактически делали меньше — не более 4 — 5) в специально созданном новом цехе 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.