В задней части рамы располагалась коробка передач с бортовыми фрикционами и тормозами (их конструкция была полностью взаимозаменяема с соответствующими агрегатами танка Т-34, за исключением подвески тормозных лент). В кормовой части рамы размещались бортовые передачи со съемными крышками картеров и прицепное устройство.
Дизель В2-45 мощностью 350 л.с. (257,4 кВт) при 1400 об/мин (у «Ворошиловца» – 375 л.с. (275,7 кВт) при 1500 об/мин), по сути, являлся дефорсированным вариантом танкового 2В-34 и отличался от него, прежде всего, наличием всережимного регулятора, протарированного на заниженное число оборотов, и измененной соединительной втулкой привода к вентилятору. Пуск двигателя осуществлялся электростартером, как и на «Ворошиловце». Имелась пневмосистема, обеспечивающая зарядку баллонов для пуска двигателя. Максимальная скорость АТ-45 по шоссе составляла 35,2 км/ч – немногим меньше, чем у довоенной машины (36,2 км/ч). Среднее давление на грунт у АТ-45 с грузом в кузове было 0,7 кгс/см² , а у «Ворошиловца» – 0,578 кгс/см² .
Общая емкость топливной системы АТ-45 составляла 1420 л, что значительно превышало аналогичный показатель «Ворошиловца», два топливных бака которого вмещали всего 550 л. В результате, у нового тягача оказался выше и часовой запас хода топливу в 3 раза – 30 ч против 10 ч.
Жидкостная система охлаждения двигателя (с принудительной циркуляцией через радиатор двигателя) обеспечивала эксплуатацию тягача в условиях широкого диапазона температур окружающего воздуха. Заправочная емкость- 100л.
Удельная мощность – 18,4 л.с./т (у «Ворошиловца»-24,0 л.с./т).
Крутящий момент двигателя передавался на гусеницы по следующей кинематической схеме: «двигатель – главный фрикцион – промежуточный вал – карданный вал – коробка перемены передач – бортовые фрикционы – бортовые передачи – ведущие колеса – гусеницы».
Ведомый барабан главного фрикциона соединялся с промежуточным валом при помощи зубчатой муфты танка Т-34. Промежуточный вал служил для уменьшения длины карданного вала и разгрузки главного фрикциона от радиальных усилий. Карданный вал соединялся с промежуточным валом и первичным валом коробки передач при помощи зубовых муфт.
Установка коробки передач с бортовыми фрикционами в раме тягача была выполнена по аналогии с Т-34. Ведущая шестерня бортовой передачи вместе с опорными подшипниками заимствовалась также от танка. Ведомая шестерня на АТ-45 имела 62 зуба вместо 57 зубьев на шестерне бортовой передачи Т-34. Подшипники ведомого вала бортовой передачи были усилены по сравнению с подшипниками танка. Ведущие колеса заимствовались от «тридцатьчетверки».
Подвеска тягача, в отличие от танка Т-34, была торсионная (с поперечным расположением торсионных валов), что позволило, помимо более плавного хода, использовать внутрирамное пространство для размещения топливных баков большой емкости.
Сдвоенные опорные катки (пять на каждый борт) заимствовались от Т-34 без каких-либо изменений. Ленивец (также от Т-34) был смонтирован на кривошипе. Натяжение гусениц и фиксирование кривошипа ленивца осуществлялось при помощи винта.
Каждая гусеница состояла из 36 гребневых траков (от Т-34) и 36 специальных безгребневых траков, взаимозаменяемых с безгребневыми траками танка. Безгребневые траки имели пазы и отверстия для крепления добавочных почвозацепов оригинальной конструкции, обеспечивавших сцепление гусеницы с грунтом при движении АТ-45 по плохим дорогам. В ЗИП тягача входили 24 почвозацепа.
Прицепное устройство – с пружинным амортизатором (две буферные вагонные пружины). Для вытаскивания застрявших или аварийных машин использовался полиспаст (количество параллельно работающих ветвей – до трех). Длина развернутого троса полиспаста достигала 90 м, при этом тяговое усилие на тросе составляло 9 тс. Тяговое усилие на блоке полиспаста – 25 тс.