Огнеметный танк ТО-54 был разработан на базе танка Т-54 в 1952 г. конструкторским бюро во главе с А.А. Морозовым в Харькове и имел обозначение «Объект 481». На вооружение танк был принят в 1954 г. От базовой машины он отличался установкой автоматического огнемета порохового действия АТО-1 вместо спаренного с пушкой пулемета. Прицельное огнеметание производилось с места с помощью штатного прицела пушки на дальностях до 160 м. Автоматическая перезарядка позволила довести скорострельность огнемета до 20 выстрелов в минуту. Емкость огнеметного выстрела была равна 20 л. Для огнеметания применялась огнесмесь АП-7, представлявшая собой смесь бензина и керосина с добавкой порошка - загустителя ОП-2 и ксиленола. Температура пламени огнеметного выстрела достигала 900-1000 градусов. Бак для огнесмеси емкостью 460 л был установлен в носовой части корпуса вместо боеукладки. В подбашенном листе над баком с огнесмесью был сделан люк для заправки, а в днище под ним - люк для слива огнесмеси. При выстреле огнемета срабатывал пороховой патрон и под действием пороховых газов поршень перемещался внутри цилиндра огнемета, выбрасывая огнесмесь, которая в момент вылета из насадки воспламенялась с помощью системы пиротехнического зажигания. Заполнение цилиндра огнесмесью производилось сжатым воздухом. Боекомплект танка составлял 19 выстрелов к пушке, 20 огневых выстрелов к огнемету, 1500 патронов к курсовому пулемету и 200 патронов к зенитному пулемету. Остальные боевые и технические характеристики были такими же, как у танка Т-54.