От прочих колесных машин ПЭУ-1 резко отличалась своей архитектурой. Герметичный корпус с сильно закругленной передней частью, опирающийся на шесть полутораметровых колес, увенчали застекленным колпаком и грузоподъемным механизмом. Нижняя часть корпуса по ватерлинии имела красный цвет, средняя цвет слоновой кости, а все верхние настройки, включая палубу и крановую установку, были ярко оранжевыми. Именно такие цвета гарантировали заметность установки с большого расстояния при различных углах зрения и хорошую различимость на любом естественном фоне.
Впервые в практике отечественного автостроения несущую систему амфибии выполнили в виде сварной алюминиевой рамы, связанной резьбовыми соединениями с корпусом из стеклопластика. На раме монтировались двигатель, агрегаты трансмиссии, подвеска, грузоподъемное устройство, ложе для размещения СА, рулевое управление, водоходный движитель и т.д.
Равномерное расположение осей по базе (2500+2500 мм) позволило ПЭУ-1 преодолевать канавы и кюветы шириной более 2 м и обеспечивало монтаж специального оборудования. В качестве силовой установки использовали доработанный вариант двигателя ЗИЛ-375Я мощностью 180 л.с. Его размещение позади кабины позволило смонтировать все радиотехническое оборудование в передней части и оборудовать места для четырех членов экипажа, а также для съемных носилок. При низких температурах завести мотор помогал предпусковой подогреватель. 365-литровый топливный бак гарантировал вездеходу запас хода до 560 км. Микроклимат поддерживали системы отопления и вентиляции. На ПЗУ находился набор медикаментов и медицинского имущества для оказания доврачебной помощи. Имелся запас пищи и одежды.
При выборе трансмиссии прибегли к схеме с бортовой раздачей мощности. На ПЭУ-1 установили гидромеханическую передачу (ГМП), созданную в СКВ. Она включала гидротрансформатор, 3-ступенчатую планетарную коробку передач и понижающий редуктор. Для управления режимами движения водителю достаточно было нажать лишь одну кнопку на пульте управления. Раздаточная коробка, управляемая с помощью дистанционного электромеханического привода, распределяла усилие двигателя, подведенного к бортовым передачам, а также приводила в действие водоходный движитель и тросовую лебедку. Поскольку колеса каждого борта имели жесткую кинематическую связь, то при блокировке дифференциала в раздаточной коробке все колеса вращались с одинаковой скоростью без пробуксовки, что повышало проходимость ПЗУ-1 на бездорожье. Двигатель и силовая передача обеспечивали автомобилю широкий диапазон рабочих скоростей (от 0,7 до 69 км/ч) и тяговых усилий.
Одинаковое расстояние между осями машины заставило сделать управляемыми колеса первой и третьей оси. Радиус поворота по оси переднего внешнего колеса не превышал
9,8 м (внешний габаритный радиус поворота около И м). Рулевое управление состояло из передней и задней трапеций, связанных с рулевым механизмом и между собой системой продольных и поперечных тяг. Для уменьшения усилия на рулевом колесе и смягчения ударов колес при езде по неровной дороге служили гидроцилиндры, воздействовавшие на переднюю и заднюю рулевые трапеции.
ПЭУ-1 оборудовалась герметичными барабанными рабочими тормозами. При проектировании подвески выбор сделали в пользу схемы с частичным подрессориванием. Это означало, что управляемые передние и задние колеса оснащались независимой подвеской, тогда как средние жестко крепились к раме. Независимая подвеска управляемых колес включала поперечные вильчатые рычаги, торсионные валы в качестве упругих элементов и амортизаторы от МАЗ-500.
Для обеспечения большого клиренса ПЗУ нуждалась в колесах диаметром не менее 1500 мм. Однако автомобильные шины таких размеров в то время у нас не выпускались, поэтому решили использовать шины модели Я-175 от сельскохозяйственного трактора (наружный диаметр - 1523 мм, а ширина - 420 мм). Это была временная мера, так как тракторная шина могла использоваться при скоростях не более 20 км/ч. Вскоре появились 8-слойные шины 1525x400-768 (модель ИД-15) с наружным диаметром 1515 мм и шириной 400 мм, которые могли работать с внутренним давлением воздуха от 0,25 до 2,5 кг/см2
. Их радиальная упругость улучшила плавность хода, а протектор в виде косой расчлененной елки хорошо показал себя на твердых дорогах и отлично самоочищался от грязи и снега.