20世紀90年代後，美國海軍除繼續保持其深水大洋作戰優勢外，還要應付發生在中、小國家的局部衝突，因此不得不在水聲條件極其惡劣的淺海環境進行反潛作戰。
美國MK46魚雷的淺水性能不理想，經改進的MK50也不盡人意，因此急需開發出一型能在沿海有效攻擊安靜型潛艇的小型魚雷，這就是MK54.
MK54魚雷直徑為324毫米，有三種型號，艦載型、直升機載型和固定翼機載型。艦載型長2710毫米，重275千克。直升機載型長2790毫米，重285千克。固定翼機載型長2880毫米，重292千克。航速36/45節，航程大於15000米。
MK54的製導方式為主被動聲自導，主動自導探測距離2500米。其聲自導頭是從MK50魚雷聲自導頭成熟技術演化來的，采用流體力學性能良好的雷頂線型，具有較低的基陣自噪聲。水聲基陣和數字式波束形成裝置在淺水區具有良好的性能。
其52個換能器單元按垂直和水平各8條排列，能提供窄波束，提高魚雷的自導性能。該雷還具有連續變速能力，使魚雷末段速度與環境噪聲條件相匹配，從而使MK54魚雷聲自導頭有著最佳的搜索和跟蹤效能。
自導與控製係統是指聲自導的數據處理部分和魚雷控製裝置，一般這兩部分是合在一起的。MK54魚雷的自導與控製係統有兩個主要部件：處理器組件和執行控製功能（自動駕駛和導航）的控製組件。
處理器組件中的數據記錄器能記錄700兆字節的數據，控製組件采用了MK48ADCAP魚雷的數字式自動駕駛儀技術。為了滿足動力控製的要求，MK54魚雷采用了MK50魚雷姿態測量裝置和現代化的深度傳感器組件。
MK54的處理能力為每秒浮點運算1200兆次，這種處理能力與它們在淺水和深水兩種環境條件下的最佳探測、編輯和跟蹤算法相適應，遠遠超過了MK46魚雷。
MK54魚雷發射前，由自動測試設備裝入魚雷的戰術軟件。在航程終了時，戰術軟件被存貯電路擦掉，以免失密。魚雷入水後，雷上的自導與控製係統跟蹤、探測、分辨和計算各種目標數據，然後通過多次收聽其音程來分析這些目標，不斷刪除假目標，追擊真目標。
MK54魚雷的推進係統基本上是采用MK46的，主要改進包括：加強了推進係統快速啟動與武器控製回收能力，使其能在很淺的水中進行發射和操雷的回收；附加艙內裝有MK48ADCAP魚雷的變速控製閥，以適應魚雷的變速要求；裝有MK50魚雷雙繞組電源電機、熱電機和安全互鎖壓力開關。
由於融合了MK48ADCAP和MK50魚雷推進係統的先進技術，因此魚雷在整個航行深度範圍和速度範圍內都具有了很高的可靠性和變速能力。
戰鬥部采用MK46魚雷的戰鬥部，鋁製殼體，內裝44.6千克的PBXN-103炸藥、引爆裝置、電纜、感應線圈、磁組件和液壓部件。其破壞威力足以對付潛艇目標，戰鬥部可靠性大於99%。
由此可見，MK54實際上是一種混合設計方案，集美國海軍三大主戰魚雷優點於一身。