Tato novátorská etapa bytové výstavby je spojena se zaváděním panelové technologie a s hledáním nových cest ve stavebnictví. Vzhledem k neujasněné architektonické formě odkazujeme názvem na její průkopnické postavení ve vývoji prefabrikované výstavby. Kvůli technické i konstrukční zaostalosti byl opuštěn vývoj typu T a nahradil ho systém celomontovaných panelových domů, jehož obvodové i vnitřní celostěnné panely tvoří nosné prvky domu. První celopanelový dům byl postaven v roce 1954 ve Zlíně na Benešově nábřeží. Jeho konstrukční systém dostal označení G (podle města Gottwaldova). Navrhli ho architekti Hynek Adamec a Bohumír Kula.
Tyto první paneláky vznikaly v době socialistického realismu, a tak je architekti opatřovali zdobenými atikami a pilastry zakrývajícími styky panelů. Pokusy s montovanými domy prováděli také pražští architekti Karel Janů, Karel Prager a Miroslav Wimmer. Ti, na rozdíl od zlínských kolegů, pracovali s tzv. skeletopanely, tedy s nosnou železobetonovou skeletovou konstrukcí (monolitickou nebo sestavenou z prefabrikátů) vyplněnou prefabrikovanými panely. Přestože se tento systém v hromadné bytové výstavbě neujal, vzniklo díky němu několik zajímavých experimentálních staveb. První takový dům byl postaven v roce 1953 v Otrokovicích (Karel Janů a Karel Prager), další v témže roce v pražských Ďáblicích (Miloslav Wimmer a Václav Havránek) a v roce 1956 na Evropské třídě v Praze-Dejvicích. Skeletopanely použil také Osvald Döbert se svým kolektivem při přestavbě centra Mladé Boleslavi, ale ten již s nimi nakládal v duchu obnoveného modernismu.
Roku 1957 vytvořili Adamec a Kula první celostátně rozšířený panelový konstrukční systém – soustavu G 57 (podle roku vzniku). Rovněž ten se již zbavil ozdob ve stylu socialistického realismu. První pionýrské sídliště bylo budováno od roku 1957 ve Zlíně-Bartošově čtvrti podle návrhu Adolfa Zikmunda, Bohumíra Kuly a Arnošta Kubečky z Výzkumného ústavu montovaných staveb při Krajském projektovém ústavu v někdejším Gottwaldově. Jeho urbanistický koncept se zakládá na kompaktní skladbě podélně a příčně na sebe navazujících panelových domů doplněných zděnými stavbami občanského vybavení. S využitím soustavy G 57 bylo od roku 1959 budováno také sídliště Petřiny (Evžen Benda a Vojtěch Mixa) a Malešice (Jan Růžička) v Praze. Také další dostavba Zelené Lišky při Herálecké a Olbrachtově ulici byla provedena v systému G 57. V Brně se soustavou G 57 pracoval Pavel Krchňák na sídlišti Juliánov.
Vyvrcholením pionýrské fáze je pražské „experimentální sídliště“ Invalidovna navržené v letech 1958–1960 a realizované v následujících sedmi letech. Již v květnu 1961 mohli zájemci navštívit pět ukázkových bytů v prvním dokončeném domě při Sokolovské ulici, které byly vybaveny atypickým nábytkem z produkce Ústavu bytové a oděvní kultury.