20世纪90年代后，美国海军除继续保持其深水大洋作战优势外，还要应付发生在中、小国家的局部冲突，因此不得不在水声条件极其恶劣的浅海环境进行反潜作战。
美国MK46鱼雷的浅水性能不理想，经改进的MK50也不尽人意，因此急需开发出一型能在沿海有效攻击安静型潜艇的小型鱼雷，这就是MK54.
MK54鱼雷直径为324毫米，有三种型号，舰载型、直升机载型和固定翼机载型。舰载型长2710毫米，重275千克。直升机载型长2790毫米，重285千克。固定翼机载型长2880毫米，重292千克。航速36/45节，航程大于15000米。
MK54的制导方式为主被动声自导，主动自导探测距离2500米。其声自导头是从MK50鱼雷声自导头成熟技术演化来的，采用流体力学性能良好的雷顶线型，具有较低的基阵自噪声。水声基阵和数字式波束形成装置在浅水区具有良好的性能。
其52个换能器单元按垂直和水平各8条排列，能提供窄波束，提高鱼雷的自导性能。该雷还具有连续变速能力，使鱼雷末段速度与环境噪声条件相匹配，从而使MK54鱼雷声自导头有着最佳的搜索和跟踪效能。
自导与控制系统是指声自导的数据处理部分和鱼雷控制装置，一般这两部分是合在一起的。MK54鱼雷的自导与控制系统有两个主要部件：处理器组件和执行控制功能（自动驾驶和导航）的控制组件。
处理器组件中的数据记录器能记录700兆字节的数据，控制组件采用了MK48ADCAP鱼雷的数字式自动驾驶仪技术。为了满足动力控制的要求，MK54鱼雷采用了MK50鱼雷姿态测量装置和现代化的深度传感器组件。
MK54的处理能力为每秒浮点运算1200兆次，这种处理能力与它们在浅水和深水两种环境条件下的最佳探测、编辑和跟踪算法相适应，远远超过了MK46鱼雷。
MK54鱼雷发射前，由自动测试设备装入鱼雷的战术软件。在航程终了时，战术软件被存贮电路擦掉，以免失密。鱼雷入水后，雷上的自导与控制系统跟踪、探测、分辨和计算各种目标数据，然后通过多次收听其音程来分析这些目标，不断删除假目标，追击真目标。
MK54鱼雷的推进系统基本上是采用MK46的，主要改进包括：加强了推进系统快速启动与武器控制回收能力，使其能在很浅的水中进行发射和操雷的回收；附加舱内装有MK48ADCAP鱼雷的变速控制阀，以适应鱼雷的变速要求；装有MK50鱼雷双绕组电源电机、热电机和安全互锁压力开关。
由于融合了MK48ADCAP和MK50鱼雷推进系统的先进技术，因此鱼雷在整个航行深度范围和速度范围内都具有了很高的可靠性和变速能力。
战斗部采用MK46鱼雷的战斗部，铝制壳体，内装44.6千克的PBXN-103炸药、引爆装置、电缆、感应线圈、磁组件和液压部件。其破坏威力足以对付潜艇目标，战斗部可靠性大于99%。
由此可见，MK54实际上是一种混合设计方案，集美国海军三大主战鱼雷优点于一身。