С 1959 года началось производство машины, модернизированной в соответствии с требованиями обеспечения возможности действовать в условиях применения ядерного оружия. Для этого танк оснастили нагнетателем и системой ПАЗ. Кроме того, было установлено орудие Д-56ТС, снабженное двухплоскостным стабилизатором СТП-2П.
Для увеличения запаса хода танка смонтировали три топливных бака: один кормовой внутренний и два наружных. Общая емкость всех топливных баков достигла 580 л.
Боевые машины, выпущенные после 1959 года, получили обозначение ПТ-76Б.
Башня:
1 — крышка люка башни; 2 — командирская башенка; 3 — поручень; 4 — колпак вентилятора; 5 — стакан антенного основания; 6 — крюк для подъема башни; 7 — рамка пушки; 8 — амбразура; 9 — кронштейн фары ночного видения; 10 — наружная часть установки призменного перископического прибора заряжающего.
Сирийский ПТ-76Б, подбитый на Голанских высотах. 1973 год.
Последняя группа изменений внедрялась также на танки ПТ-76 и ПТ-76Б раннего выпуска в ходе их капитального ремонта. Кроме того, в ходе ремонта на танки ПТ-76, выпущенные до 1957 года, устанавливались пушки Д-56ТМ. С 1967 года на всех танках спаренные пулеметы СГМТ стали заменять на более современные ПКТ. Вместо радиостанций Р-113 стали ставить радиостанции Р-123, а переговорные устройства Р-120 уступили место Р-124. При капитальном ремонте старые гладкие опорные катки ходовой части заменялись новыми — с выштамповками.
Производство ПТ-76Б продолжалось по 1969 год. За это время было выпущено 4127 танков ПТ-76 и ПТ-76Б, из которых 941 был поставлен за рубеж.
Первые серийные танки ПТ-76 поступили в войска в 1952 году. Ими укомплектовывались роты плавающих танков гвардейских танковых полков танковых и механизированных дивизий. Полученные армией несколько позже бронетранспортеры БТР-50 пошли на комплектование мотострелковых батальонов тех же полков. Таким образом, в танковом полку Советской армии создавался своего рода «амфибийный кулак», способный обеспечить форсирование любой водной преграды с ходу или после кратковременной подготовки в условиях неядерной войны. Плавающим танкам и бронетранспортерам надлежало в буквальном смысле слова «поднять на себя» все мотострелковые подразделения танкового полка с тяжелым вооружением и в один-два приема переправить их через водную преграду. Затем, поддерживая мотострелков огнем и маневром, способствовать захвату и удержанию плацдарма до переправы главных сил.
Однако такой подход к использованию ПТ-76 и БТР-50 сохранялся недолго. К середине 1950-х годов развитие новых средств ведения войны, и в первую очередь ракетно-ядерного оружия, заставило по-новому взглянуть на тактическое использование традиционных видов вооружения и боевой техники. Возможность ведения неядерной войны, во всяком случае на Центральноевропейском театре военных действий, всерьез уже никем не воспринималась. В этих условиях были пересмотрены и взгляды на применение плавающих танков и бронетранспортеров. Комплекс сил и средств «первого броска» через водные преграды стал не нужен.
Невостребованные ПТ-76 решили направить в разведывательные подразделения. По-видимому, сработал некий стереотип еще довоенных времен: если легкий и плавающий, то, значит, разведывательный. По штату 1962 года, просуществовавшему почти без изменений до конца 1980-х годов, в танковой или мотострелковой дивизии насчитывалось до 19 ПТ-76. Они входили в состав отдельных разведывательных батальонов дивизионного подчинения, а также в состав разведрот танковых полков. Надо сказать, что в войсках переквалификацию ПТ-76 в разведывательный восприняли без особого энтузиазма: ничего себе разведчик, по габаритам превосходящий средний танк Т-54, наиболее массовый тогда в Советской армии. Даже окоп для ПТ-76 нужно было рыть больший, чем для «пятьдесятчетверки»! На марше же, из-за меньшей удельной мощности, ПТ-76 попросту отставал от Т-54. К тому же для выполнения разведывательных функций ПТ-76 не оснастили никаким специальным оборудованием (дополнительные приборы наблюдения и средства связи), кроме штатного. Каких только прозвищ на надавали ПТ-76 в войсках: «катер с пушкой», «плывун» и совсем уж презрительное — «поплавок».