Более мощный «Урал-4320» с возросшей до 13,8 т полной массой мог работать на высоте более 4500 м над уровнем моря, преодолевал подъем в 31° и 1,5-метровый брод, развивал максимальную скорость 85 км/ч. С1978 г. на его базе выпускали седельный тягач «4420». Как и предшественник, «Урал-4320» снабжался разнообразным военным оборудованием. На нем монтировали унифицированные фургоны КЦ-4320 с различным оснащением и изотермические АФИ-5, кухни-столовые КСА-200, топливо- и маслозаправщики, инженерное имущество и т. д.
Это шасси стало базой машины технической помощи МТП-А1 с лебедкой, гидрокраном, набором специального инструмента, заправочных жидкостей, а также модернизированного колесного эвакуатора КТ-ЛМ с локальной бронезащитой. Последний служил для буксировки неисправной колесной техники массой до 15,2 т в полупогруженном положении, для чего снабжался буксирным устройством, толкающим бампером для расчистки пути, 7-тонной лебедкой и такелажными приспособлениями. На шасси «4320» устанавливали модернизированную систему залпового огня БМ-21-1 «Град» с дальностью стрельбы 40 км, опытную 50-зарядную пусковую установку 9К59 «Прима» (1988 г.), а также 40-зарядную систему БМ-21ПД «Дамба» (ДП-62) для охраны военно-морских баз, сооружений и морских границ от диверсионных сил и средств противника, позволяя уничтожать их на расстоянии до 5 км и на глубине 200 м. Усиленное шасси «Урал 5557», унифицированное с серией «4320», использовалось для монтажа автокранов, экскаваторов, инженерной техники и перевозки тяжелого оборудования.
Перестройка и экономические реформы 80-90-х гг., когда поток военных заказов практически иссяк, привели к переориентации АО «УралАЗ» на преимущественный выпуск гражданской продукции, однако, в отличие от большинства других автозаводов бывшего СССР, специалисты из Миасса продолжали активно заниматься созданием модернизированных и принципиально новых образцов военных грузовиков. В июне 1992 г. начался выпуск 6-тонного бортового автомобиля «Урал-43223» (6x6), выделявшегося новой прямоугольной передней облицовкой и кабиной с увеличенным лобовым стеклом.
Его особенностью был двигатель «Урал-744» V8 воздушного охлаждения мощностью 234 л.с, собиравшийся Кустанайским дизельным заводом (КДЗ) по лицензии немецкой фирмы «Дойц» (Deutz). Вскоре после распада СССР это предприятие прекратило свою деятельность, но в вооруженные силы поступила партия 6,5-тонных шасси «43223» с 8-тонной лебедкой, на которых монтировали типовые фургоны.
Крупный пожар, случившийся весной 1993 г. на моторном производстве Камского автозавода, заставил специалистов УралАЗа срочно искать замену выпускавшимся там дизельным двигателям, что неожиданно привело к расширению производственной программы. Уже в 1993 г. появились машины с дополнительным индексом «10», оснащенные дизелем ЯМЗ-236М2У6 (11,2л, 180 л.с.) Ярославского моторного завода, – 5-тонный грузовик «Урал-4320-10», седельный тягач «44202-10», шасси «43203-10» и длиннобазное исполнение «4320-0911-10». В 1995 г. на их основе был создан 4-тонный двухосный армейский грузовик «Урал-43206» (4x4), унифицированный с 3-осными машинами и ставший базой для полевых радиостанций, цистерн и специального оснащения. С установкой на шасси «4320» (6х6) нового дизеля ЯМЗ-238М2 V8 (14,9 л, 240 л.с.) автомобили получили индекс «31» и внешне отличались удлиненным капотом.