Zmodyfikowany wagon wysłano z powrotem do fabryki w celu przebudowy na typ KTM-5M.
KTM-5M3 Na początku lat 70. doszło do kilku pożarów wagonów KTM-5M. Szczególnie tragiczny okazał się pożar w Tomsku, który pociągnął za sobą dużą liczbę ofiar (dokładne dane zostały utajnione). Pożary te ujawniły wady tramwajów, między innymi elementy z tworzywa sztucznego podczas spalania wydzielały toksyczne gazy, będące przyczyną śmierci większości ofiar. W 1971 rząd radziecki nakazał zastąpienie palnych elementów z tworzywa sztucznego metalowymi, obligując fabrykę w Ust'-Katawie do przebudowania również gotowych wagonów, które nie zostały przekazane miastom. Powstał więc projekt KTM-5M3, wagonów, które były w miastach przebudowywane systemem gospodarskim przez mechaników w zajezdniach. Oprócz wymiany elementów z tworzywa sztucznego przebudowano oświetlenie, zastępując oświetlenie fluorescencyjne żarówkami, oraz zmieniono mechanizm zamykający drzwi. Po tych modyfikacjach przez 20 lat nie nastąpiły większe zmiany w projekcie KTM-5, poprawiono jednak wytrzymałość przez zastosowanie lepszych materiałów.