Появившийся в СССР впервые в 1933 году троллейбус не прекращал своего развития и во время Великой Отечественной войны. В 1941—1945 гг. было открыто пассажирское движение троллейбусов в ряде тыловых городов СССР, например, Кирове (см. Кировский троллейбус), Баку, Одессе. Победное завершение войны не мыслилось без восстановления и развития сильно разрушенной или изрядно деградировавшей транспортной инфраструктуры советских городов. Троллейбус в то время рассматривался как продвинутое решение транспортных проблем по сравнению с «полуустарелыми» трамваями и его развитие активно поддерживалось на самом высоком государственном уровне, иной раз даже в ущерб трамвайным хозяйствам. Поэтому спрос на подвижной состав для восстанавливаемых и вновь строящихся троллейбусных линий был очень велик, но в 1945 году в СССР не было предприятий по производству троллейбусов. Производивший до войны троллейбусы марки ЯТБ завод в Ярославле с её началом был перепрофилирован на выпуск военной продукции и не стал возвращаться к их производству после Победы. Однако последовавшее вскоре резкое сокращение выпуска вооружений и боеприпасов позволило переключить высвободившиеся производственные мощности на нужды гражданского хозяйства страны.

Соответственно в Академии коммунального хозяйства СССР в 1945 году были разработаны проекты трамваев, троллейбусов и автобусов различных типов для удовлетворения потребностей страны в подвижном составе для общественного транспорта. В этих проектах предусматривались прогрессивные на тот момент технические решения, но жизнь вносила существенные коррективы в их реализацию. 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 Тушино. 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). 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 получил вновь 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 ЗиУ 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. Как только было получено одобрение на серийный выпуск ЗиУ-5 в 1959 году, МТБ-82Д продолжали мелкосерийно выпускать до 1962 года.[источник?]

Кузовные панели троллейбуса МТБ-82 были использованы при разработке новой модели трамвайного вагона МТВ-82. При этом следует отметить, что конструкция трамвая и троллейбуса разнится настолько сильно, что степень унификации этих транспортных средств весьма невелика. В случае МТБ-82 и МТВ-82 унифицированными были только детали кузова и ряд вспомогательных устройств электро - и пневмооборудования. Примечателен тот факт, что использование троллейбусного кузова в первой, «широколобой» модификации МТВ-82 себя не оправдало, и в крупную серию пошёл зауженный вариант трамвайного кузова, имевший ещё меньше частей и агрегатов, взаимозаменяемых с МТБ-82.