В 1986 году Московский автозавод приступил к серийному изготовлению нового двухосного 6-тонного гражданского автомобиля ЗИЛ-4331
с интегральным оперением из прямоугольного капота и крыльев и новой более удобной кабиной. На нем применялись дизельный двигатель ЗИЛ-645 V8 (8,74 л, 185 л.с.) и 9-ступенчатая коробка передач. Во времена, когда завод лишали стабильных и крупных заказов на специальные военные машины, этот вариант в Советских Вооруженных Силах уже почти не использовался за исключением второстепенных тыловых перевозок. В 1975 году был налажен выпуск новых гражданских трехосных 8-тонных бортовых автомобилей ЗИЛ-133Г1 (6x4), унифицированных с ЗИЛ-130. Их оборудовали стандартным 150-сильным бензиновым двигателем V8, 5-ступенчатой коробкой передач, главными гипоидными передачами, балансирной подвеской задних двускатных колес на полуэллиптических рессорах, деревянной грузовой платформой с откидными бортами и двумя топливными баками вместимостью по 125 л. Снаряженная масса машины составила 6875 кг, полная – 15 175 кг. Максимальная скорость – 80 км/ч, запас хода – 690 км. В 1977 году к ней добавилась 10-тонная модель 133Г2 полной массой 17,2 т, а через два года появился вариант 133ГЯ с 210-сильным дизельным двигателем КамАЗ-740 и 10-ступенчатой коробкой передач. При полной массе 17,8 т он развивал скорость 85 км/ч. В Советской Армии в 1970 – 1980-е годы на дальних тыловых перевозках тяжелых военных грузов по дорогам общего пользования использовался в основном первый вариант ЗИЛ-133Г1. Он состоял также на вооружении ремонтных рот понтонно-мостовых полков, где служил для транспортировки комплектов запасных частей, инструментов и принадлежностей.Прототип полноприводного автомобиля КамАЗ-4310, построенный на ЗИЛе в 1970 году.
Во второй половине 1960-х годов завод усиленно занимался проектированием нового дизельного поколения двух– и трехосных грузовиков и тягачей с кабиной над двигателем, которое привело к созданию в 1968 году опытного 8-тонного образца ЗИЛ-170 (6x4). В серийное производство он не пошел, так как весной следующего 1969 года ЗИЛ получил правительственное задание на разработку семейства бескапотных автомобилей с колесными формулами 6x4 и 6x6 и дизельными двигателями Ярославского моторного завода для постановки на конвейер будущего Камского автозавода. За основу новой автотехники был принят ЗИЛ-170, для которого уже была создана характерная кабина, перекочевавшая затем на московские прототипы новых машин. В 1970 году появился первый армейский полноприводный 5-тонный автомобиль ЗИЛ с индексом 4310
(6x6), оборудованный опытным дизелем ЯМЗ-7Э641, кабиной от ЗИЛ-170, лебедкой и рядом агрегатов от грузовиков ЗИЛ-131. Его внешними особенностями были двухцветная окраска кабины с наклоненным назад двухсекционным лобовым стеклом, чуть выдвинутая вперед передняя панель с ярко выраженной выштамповкой и расширенными полукрыльями, белая горизонтальная облицовка радиатора с четырьмя фарами, вертикальными боковыми габаритными огнями и указателями поворотов, многошпилечные колеса и цельнометаллический кузов с тентом. Подвел автомобиль сырой двигатель, и он не преодолел цикл заводских и военных испытаний. В 1974 году появились новые прототипы грузовика 4310 и седельного тягача 4410 с модернизированными силовым агрегатом ЯМЗ-740 V8 и кабиной с двумя фарами, а чуть позднее – опытные образцы 43101 и 43102 с удлиненной кабиной, уже носившие на передней панели кабины маркировку КамАЗ. Их приемочные испытания проводились в 21 НИИИ и вновь выявили большое количество существенных недостатков. После доработок и новых испытаний в 1978 году автомобиль 4310 был принят на вооружение при условии устранения дефектов. В таком виде в 1981 году он поступил в серийное производство на Камском автозаводе под маркой КамАЗ-4310 и дизелем КамАЗ-740, принципиально идентичным мотору ЯМЗ-740.