Обстрел шин пятью пулями калибра 9 мм (10 пробоин) показал, что без подачи воздуха давление в них падало на 0,5 кг/см2
за 3 мин, а при работе компрессора поднималось до 3 кг/см2 за 8 мин. При большем количестве пробоин система была способна сохранять внутреннее давление в камерах или, в крайнем случае, замедлять его снижение на время, достаточное для выполнения задания и выхода машины из боя. Разумеется, это не могло относиться к шинам, разорванным попаданием или взрывом снаряда, что, впрочем, было бы смертельно и для самого БТРа.В 1952 году началось производство зенитного бронетранспортера БТР-152А. До 1955 года было изготовлено 719 таких машин. Одновременно велись работы по созданию на базе БТР-152 более мощного средства борьбы с низколетящими целями. Речь идет о счетверенной установке 14,5-мм пулеметов Владимирова — ЗТПУ-4. В 1952 году были изготовлены два опытных образца бронетранспортера БТР-152Д с такой установкой.
Испытания продолжались два года, но без особого успеха. В 1955 году доработанная ЗТПУ-4 на шасси БТР-152Д вновь проходила полигонные испытания и снова неудачно: отмечались плохая устойчивость при стрельбе, перегруженность и низкая живучесть ходовой части. Словом, БТР-152 для размещения большой и тяжелой установки ЗТПУ-4 явно не подходил. Все дальнейшие работы по БТР-152Д были прекращены как бесперспективные.
С 1952 года на бронетранспортере, получившем обозначение БТР-152Б, в передней части корпуса стала устанавливаться механическая лебедка.
В 1955 году начался выпуск БТР-152В (ЗИС-152В) — первого в мире серийного колесного бронетранспортера с шинами регулируемого давления. На машине были установлены двигатель ЗИС-123В, предпусковой подогреватель, воздушный компрессор повышенной производительности и система внешнего подвода воздуха к шинам. Серийное производство продолжалось с октября 1955 по 1959 год.
С 1955 по 1957 год выпускался БТР-152Е — зенитный бронетранспортер на базе БТР-152В. Это был аналог БТР-152А.
БТР-152В послужил базой при создании модификации БТР-152С, представлявшей собой подвижной командный пункт и машину связи с увеличенным по высоте бронекорпусом. Общая высота составила 2820 мм. На этих машинах устанавливалась радиостанция Р-118.