В 1958 году установили гирополукомпас ГПК-48 и крюки для буксировки танка на плаву. На крыше МТО разместили два дополнительных топливных бака, емкостью 90 л каждый, аналогичных по конструкции дополнительным топливным бакам танка Т-34. К системе питания двигателя эти баки не подключались.
В 1959 году фары серии ФГ-10 заменили более совершенными серии ФГ-100 и еще раз увеличили жесткость корпуса за счет введения продольных зигов.
За время серийного производства было изготовлено 1896 танков ПТ-76. После снятия танка ПТ-76 с производства в первой половине 1959 года его дальнейшая модернизация осуществлялась в ходе проведения капитального ремонта на заводах Министерства обороны.
С 1959 года началось производство машины, модернизированной в соответствии с требованиями обеспечения возможности действовать в условиях применения ядерного оружия — танка ПТ-76Б. Этот танк был разработан в конструкторском бюро СТЗ под руководством С.А. Федорова и принят на вооружение Советской армии постановлением Совмина СССР от 10 января 1958 года. Серийное производство ПТ-76Б осуществлялось на СТЗ(ВгТЗ) в 1959 — 1967 годах. За это время было изготовлено 1143 танка.
Следует отметить, что танк ПТ-76Б первого года выпуска отличался от танка ПТ-76 выпуска 1958 года в основном установкой 76-мм пушки Д-56ТС с двухплоскостным стабилизатором СТП-2П «Заря». В целях обеспечения безопасности при работе со стабилизатором в боевом отделении ввели ограждение пушки со стороны командира танка. Исходя из особенностей работы стабилизатора на танке был установлен механизм поворота башни новой конструкции с люфтовыбирающим устройством. В стопор башни ввели блок-контакт для размыкания цепи электропривода при застопоренной башне, установили азимутальный указатель. Было усовершенствовано уплотнение погона башни.
Начиная с 1960 года и до конца серийного производства в конструкцию ПТ-76Б были внесены существенные изменения. На танке установили систему ПАЗ, для увеличения запаса хода смонтировали три топливных бака: один кормовой внутренний и два наружных, заимствованных у танка Т-54. Общая емкость всех топливных баков достигла 580 л. На танк стали устанавливать унифицированное противопожарное оборудование УА ППО, новые фары, более мощный генератор, центробежные масляные фильтры, предпусковой подогреватель новой конструкции и гирополукомпас ГПК-59. С целью обеспечения более надежной работы подвески на танк стали монтировать заневоленные торсионы, в связи с чем торсионы правого борта стали невзаимозаменяемы с торсионами левого борта. Для улучшения кучности и меткости стрельбы из спаренного пулемета ввели пружину-компенсатор под задний ползун пулеметной установки и т. д.