flecha vectorial con superíndice

No sé realmente por qué el resultado es malo; sospecho que tiene que ver con la anchura de la letra. Yo no usaría esa notación, pero es una opinión personal.

Con

\vec{o}^{\,t}

el superíndice se desplaza un poco a la derecha. Quizás se podría dejar que TeX hiciera algunos cálculos para que el desplazamiento a la derecha del superíndice fuera automático.

Prueba esto:

\documentclass{article}
\usepackage{esvect}
\begin{document}
$\vv{o}^t \ \vv{o^t}$
$\vec{o}^{\,t}$
\end{document}

(He incluido el código de egreg's para facilitar la comparación).

Los dos primeros están hechos con el paquete esvect, el tercero es el código de egreg'. La comparación visual]1

¿Qué tal algo como

\documentclass{article}

\makeatletter
\newcommand{\vo}{\vec{o}\@ifnextchar{^}{\,}{}}
\makeatother

\begin{document}

$\vec{o}^t o$ $\vo^t o$ 

$\vec{o} o$ $\vo o$

$\vec{o}^t_t o$ $\vo^t_t o$

\end{document}

introduzca la descripción de la imagen aquí

Esto parece correcto para $\vo^t$. (El ^ debe estar inmediatamente después de \vo.) No sé cómo hacer sólo el cambio de superíndice en $\vo^t_t$.

Aquí hay una discusión sobre cómo funciona @ifnextchar.