БТР-40 неоднократно модернизировался. В 1951 году на вооружение был принят вариант БТР-40А, снабженный зенитной установкой ЗТПУ2, состоявшей из двух пулеметов КПВ калибра 14,5 мм, смонтированной на постаменте в десантном отделении. Появившийся в 1958 году БТР-40Б имел сварной корпус с бронированной крышей с двумя большими люками, закрываемыми двухстворчатыми крышками. Число мест для десанта сократилось до шести. Последним — в 1969 году — появился железнодорожный вариант БТР-40жд/БТР-40Ажд.
БТР-40 быстро завоевал популярность в войсках. Простая по конструкции, небольшая, но подвижная многоцелевая бронемашина, созданная на базе освоенных промышленностью автомобильных агрегатов, получила широкое распространение в армии. Она применялась для перевозки мотострелков, использовалась в качестве тягача в противотанковой артиллерии, командирской, связной и разведывательной машины.
БТР-40 эксплуатировались в пограничных и внутренних войсках. Боевым крещением для БТР-40 стали события в Венгрии в 1956 году. Участвовали эти машины и в операции по вводу войск в Чехословакию в 1968-м. Помимо Советской Армии БТР-40 состояли на вооружении армий стран — участниц Варшавского Договора и ряда других государств, использовались в локальных конфликтах на Ближнем Востоке, в Юго- Восточной Азии и Африке.
В ноябре 1946 года в спецотделе КЭО ЗИС под руководством главного конструктора завода Б.М.Фиттермана на основе узлов и агрегатов грузового автомобиля повышенной проходимости ЗИС-151 началось проектирование колесного трехосного бронетранспортера «объект 140». Под обозначением БТР-152 бронетранспортер был принят на вооружение постановлением СМ СССР от 24 марта 1950 года. Его серийное производство осуществлялось с 1950 по 1962 год заводами ЗИС (ЗИЛ) и БАЗ, на которых была изготовлена 12 421 машина. БТР-152 — основной средний бронетранспортер Советской Армии периода 1950-х — начала 1960-х годов. Предназначался для перевозки двух отделений мотопехоты со станковым пулеметом.
Открытый сверху несущий корпус БТР-152 сваривался из катаных бронелистов толщиной 6, 8, 10 и 13 мм. Пулемет СГ-43 или СГМ мог устанавливаться на одном из четырех кронштейнов по периметру корпуса. Для экипажа предназначались две боковые двери, а для посадки десанта — дверь в корме корпуса. Для ведения огня из личного оружия в бортах корпуса имелось шесть отверстий, закрываемых заслонками. Боевая масса бронетранспортера — 8,6 т. Двигатель — ЗИС-123 мощностью 110 л.с. Колесная формула 6x6. На части машин устанавливалась радиостанция ЮРТ-12. Экипаж 2 человека, десантников — 17.
Модификация БТР-152В представляла собой первый в мире серийный колесный бронетранспортер со сверхпрофильными шинами регулируемого давления. На машине были установлены воздушный компрессор повышенной производительности и система внешнего подвода воздуха к шинам. БТР-152В1 имел внутреннюю систему подвода воздуха к шинам.
На базе этих основных модификаций БТР-152 выпускались различные варианты боевых машин: зенитные бронетранспортеры БТР-152А и БТР-152Е; подвижные командные пункты и машины связи БТР-152С и БТР-152С1; бронетранспортер БТР-152К с десантным отделением, увеличенным по высоте на 300 мм и закрытым крышей из 8-мм брони; машина управления БТР-152И и другие.
В мотострелковые части Советской Армии БТР-152 начали поступать во второй половине 1950 года. Их освоение шло быстро, подтверждением чему был показ большого количества новых машин на параде 7 ноября 1951 года в Москве. Поступали БТР-152 и в бронетанковые части — в качестве машины сопровождения и технического обслуживания.
Боевое крещение БТР-152 и БТР-152В получили во время событий 1956 года в Венгрии, где эти открытые сверху машины понесли большие потери, в особенности в населенных пунктах. Результатом этого опыта и стало появление полностью закрытого БТР-152К.
Помимо Советской Армии, «152-е» использовались в пограничных и внутренних войсках. По мере поступления в армию более современных бронетранспортеров БТР-152 передавались из мотострелковых в инженерные и химические войска, в организации ДОСААФ. В «тыловых» военных округах БТР-152 последних модификаций несли службу до начала 1970-х годов.