Пошли и на применение более трудоемких в изготовлении и обслуживании (12 новых точек смазки), но износостойких саморегулируемых шарнирных головок задних реактивных тяг. Вернулись к «родным» мостам с шестизубой ведущей шестерней главной передачи, что заставило повысить передаточное число высшей передачи в распределительной коробке до 1.395. Передаточное число понижающей передачи не удалось пропорционально увеличить. Это несколько снизило тяговые свойства машины. Правда, важный параметр предельный преодолеваемый подъем – практически не уменьшился. Максимальная скорость на шоссе достигала 75,8 км/ч. Еще раз расширили колею – до 1755 мм передних колес и 1750 мм – задних, добившись их полного совпадения. Естественно, что многие новые агрегаты и детали, первоначально созданные для БТР 152В1. перешли и на однотипный ЗИЛ 157 (шкворневые узлы переднего моста, элементы подкачки, тормозов, почти полностью лебедка и др.).
В ноябре 1956 г. в Венгрии БТР 152 и БТР-152В получили первую боевую проверку. И хотя в целом свои задачи, в соответствии с назначением, они выполняли успешно, потери понесли тоже значительные: в основном от поражения зажигательными средствами открытых бронекорпусов сверху из окон, балконов, крыш. «Броники» горели как свечки» – вспоминал участник боев в Будапеште. Выводы были сделаны однозначные и незамедлительные значительная часть БТР, способных вести уличные бои, должна выпускаться только закрытыми сверху, с герметичными бронекрышами, снабженными десантными люками. Такие образцы ЗИЛ 152К (еще с внешней подкачкой) были построены уже в начале 1957 года (на ГАЗе аналогично защищенные БТР -40Б). На «152К» десантное отделение было поднято по высоте на 300 мм и закрывалось 8- мм крышей, приваренной к корпусу, на всю длину которой имелся продольный люк с тремя откидными крышками. Их открытие и фиксацию облегчали упругие сервоэлемснты торсионы. На крыше, как и на бортах, были прорезаны лючки с заслонками для стрельбы из личного оружия десанта и наблюдения за полем боя. На сказах крыши дополнительно устанавливались пулестойкие смотровые приборы – стеклоблоки «триплекс». В передней части над сидением водителя появился лючок для установки ИК прибора наблюдения ТВН-2. Он же получил новый, более эффективный смотровой прибор 5Б. Имелись отопление и нагнетающая вентиляция боевого отделения. Десант был сокращен до 13 человек, собственное пулеметное вооружение на части машин отсутствовало. Но в ряде случаев все же устанавливались на крыше четыре кронштейна для крепления станковых пулеметов СГМБ или ПКТ. Позднее в опытном порядке на нескольких БТР- 152К1 смонтировали полноповоротную закрытую башенную установку с пулеметов ПКТ.
Десант мог брать с собой ручные пулеметы РІЇК и даже единые ПК. Боевая масса «152К» не возросла, но погрузочная увеличилась на 400 кг. Введение крыши ощутимо снизило уязвимость десанта и всего БТР. Появилась возможность полной герметизации корпуса для безопасного преодоления зараженного радиоактивными и отравляющими веществами пространства.
Летом 1957 года министр обороны СССР маршал Г.К.Жуков с представителями Генштаба смотрел в деле БТР 152В (с внешней подкачкой) и ЗИЛ- 152В1 – с доработанной внутренней системой подвода воздуха к шинам. Вывод он сделал однозначный – поставлять в армию машины только с внутренней подкачкой. Таким образом, маршал Г.К.Жуков еще раз оказал решающее содействие техническому прогрессу в военном автостроении и переоценить его влияние на это трудно. К концу года внутреннюю подкачку получил и вариант с крышей – БТР- 152К1.
Пока шло освоение производства БТР-152В и БТР 152К1 (вместе с ЗИЛ-157), расширялись поставки машин «152В» в дружественные армии. В течение 1955-1959 гг. их отправили туда 924 единицы, а в 1957 году – еще 80 БТР 152Е. Поставляли эти машины в экспортном исполнении («152Э1») и на Ближний Восток, в частности, в Египет. Специально для службы в Африке выпускались южные и тропические варианты «152Ю1», «152Т1» – с усиленным охлаждением (без подогревателей), с тропическим исполнением электрооборудования.
Для капитального ремонта БТР- 152 всех модификаций в г. Николаеве было организовано крупное ремонтное предприятие, работавшее до 90-х годов. Достаточно доведенный силовой агрегат ЗИС-123В широко применялся и на других армейских объектах. Под маркой ЗИС-561 он с 1954 года устанавливался на мытищинском полубронированном гусеничном тягаче АТ-П, имея дополнительно более компактный маслофильтр, привод тахометра, центробежный ограничитель оборотов, иной привод распределителя зажигания. Эти изменения, выполненные автозаводцами, отражали специфику применения их двигателя на гусеничной спецмашине. Кроме того, они уменьшили (до 0,752) передаточное число V передачи КПП и ввели блокирующее устройство от самовыключения.
В 1958 году на опытных образцах четырехосных плавающих вездеходов ЗИЛ -135Б также устанавливались надежно служившие двигатели ЗИЛ- 123В, в то время как экспериментальные, более мощные «Э121 А» (123 л.с.) и «Э120ВК» (118 л. с.) работали неудовлетворительно.
В процессе подготовки к производству ЗИЛ-152В1 и ЗИЛ-152К1, ставших самыми удачными, работоспособными, законченными в своем развитии и даже внешне гармоничными модификациями, последовательно продолжалось совершенствование машин текущего производства. Кроме мероприятий, реализованных на БТР 152В, были введены алюминиевые корпуса маслофильтров, распределители с вакуумавтоматами и улучшенными характеристиками, неразъемные (более прочные) корпуса передних поворотных кулаков, эффективные резиновые уплотнения подшипников карданных шарниров, отопители обитаемых отделений корпусов, более совершенные рации Р-113, ИК-приборы ночного наблюдения, системы обдува ветровых стекол нагретым воздухом, светомаскировочные насадки на фары.
