ЗИС-154, производство которого стартовало в 1946 году, стал первым отечественным автобусом вагонной компоновки. За основу при создании машины был взят американский TDH-3610, лицензию на который предоставил концерн General Motors. Городской автобус с несущим цельнометаллическим кузовом был рассчитан на 60 пассажиров.
По современной терминологии ЗИС-154 можно назвать последовательным гибридом. В задней части машины располагался четырехцилиндровый дизель объемом 4,7 литра и мощностью 110 л. с. Двигатель внутреннего сгорания вращал электрогенератор, а вырабатывающаяся в нем энергия передавалась на тяговый электромотор, вращающий задние колеса. Такая конструкция силовой установки позволяла обойтись без коробки передач, что облегчало работу водителя.
Первые экземпляры ЗИС-154 были переданы в автобусные парки Москвы летом 1947 года. Несмотря на прогрессивную конструкцию, у машины обнаружился серьезный недостаток: дизельный двигатель ЯАЗ отличался невысокой надежностью, а его выхлоп был слишком сильным. Из-за этого последняя партия выпущенных автобусов оснащалась бензиновым восьмицилиндровым мотором ЗИС-110, дефорсированным до 105 л. с.
Производство данной модели завершилось в 1950 году, всего было сделано 1165 экземпляров модели ЗиС-154.