Стране требовался максимально простой и технологичный подвижной состав, поскольку после войны общий уровень квалификации персонала транспортных хозяйств был зачастую недостаточен для эксплуатации сложных машин. Разработка и выпуск новых троллейбусов были поручены заводу № 82 Народного комиссариата авиационной промышленности в подмосковном Тушине. В качестве базы для новой машины послужил не пошедший в серию довоенный троллейбус ЯТБ-5, и, руководствуясь изложенными выше соображениями, заводчане внесли только самые необходимые изменения в его конструкцию, чтобы как можно быстрее приступить к серийному выпуску столь нужных стране троллейбусов.

Новая машина, получившая название МТБ-82, по концепции в общем повторяла ЯТБ-4 — конструкция с несущей рамой, на которую устанавливался корпус, косвенная неавтоматическая реостатно-контакторная система управления током через тяговый электродвигатель (ТЭД), обильное применение пневматических устройств. Главным новшеством в конструкции по сравнению с довоенными троллейбусами стал цельнометаллический корпус, сделанный из клёпаных стальных листов. Изначально корпус своей формой повторял дизайн ЯТБ-4 с двугранной утюгообразной лобовой оконечностью (вариант МТБ-82А), но в ходе совершенствования конструкции троллейбуса оконечность заменили на спрямлённую вертикальную; кузов стал алюминиевым (наследие авиационной специфики завода). Дизайн кузова заимствован у американского автобуса «Дженерал Моторс» 1940 года, аналогичный кузов имеет автобус ЗИС-155 советского производства. Так появилась наиболее массовая модификация МТБ-82Д, выпускавшаяся до снятия с производства без сколь-нибудь серьёзных изменений в конструкции.

В конце 1949 года завод № 82 вновь получил крупный военный заказ, для выполнения которого требовались все его мощности. Однако потребность в троллейбусах только возросла — за первые мирные годы открылось ещё несколько хозяйств в различных городах страны. Поэтому решением Совета Министров СССР производство троллейбусов МТБ-82Д было передано в г. Энгельс Саратовской области на завод имени Урицкого (ЗиУ), где имелись возможности по их крупносерийному выпуску. 1 мая 1951 года на ЗиУ был собран первый МТБ-82, к концу того же года потребителям было отгружено 25 троллейбусов. К 1955 году объём производства удалось довести до 320 машин в год. Ввиду простой и технологичной конструкции МТБ-82 особых проблем по его выпуску не было.

С другой стороны, в середине 1950-х годов стало ясно, что МТБ-82 уже не удовлетворяет требованиям времени, несмотря на все свои достоинства. Довоенная конструкция полностью исчерпала резервы своего развития. На повестку дня вставал вопрос о разработке троллейбусов большого класса с несущим кузовом, автоматической системой управления током через ТЭД, реализации условий повышенной комфортности поездки для пассажиров и удобства работы водителя. В последнем отношении МТБ-82 вообще не выдерживает какой-либо критики — узкие двери и проход по центру салона, маленькие окна, отсутствие передней накопительной площадки, непропорционально большая и промерзающая зимой насквозь кабина водителя. Всё это было следствием того, что на момент создания МТБ-82 стоял вопрос только об обеспечении перевозок пассажиров, а требования о комфортности поездки практически не принимались во внимание.

Поэтому с 1956 года Завод им. Урицкого начал работы по созданию новой машины. После экспериментальных ТБУ-1 был построен и успешно испытан ЗиУ-5 — троллейбус нового поколения, реализовавший в своей конструкции все упомянутые выше технические решения.

Кузовные панели троллейбуса МТБ-82 были использованы при разработке новой модели трамвайного вагона МТВ-82. Причиной тому стал недостаток мостов и двигателей для укомплектования выпущенных кузовов. В результате на заводе собрали удлинённые кузова и поставили их на трамвайные тележки, соответствующим образом оборудовав. Экспромт оказался не совсем удачным — «широколобые» трамваи МТВ-82 не везде вписывались в габарит, и в дальнейшем осуществлялся выпуск трамваев с зауженной передней оконечностью. Конструкция трамвая и троллейбуса разнится достаточно сильно, и степень унификации этих транспортных средств невелика. В случае МТБ-82 и МТВ-82 унифицированными были только детали кузова и ряд вспомогательных устройств электро- и пневмооборудования.