Осенью 1940 г. он был смонтирован на вездеходе НАТИ-52, которому соответствовал опытный образец ЗИС-22-52. В июле 1941 г. испытания прошел доработанный грузовик ЗИС-22М, но развернуть его производство уже не успели. Только летом 1942 г. начался выпуск модернизированного варианта ЗИС-42. Это был грузовик с полезной нагрузкой 2,25 т, двигателем ЗИС-16 мощностью 73~84 л.с, бортовым кузовом с тентом, расширенными с 390 до 415 мм гусеничными лентами, щитком между передними концами рамы, кожухом под передним мостом, тремя топливными баками емкостью 295 л и съемными лыжами на передних колесах. На шоссе машина развивала скорость 42 км/ч, на бездорожье – до 20 км/ч, расходуя от 58 до 95 л на 100 км С 1944 г выпускался усиленный грузовик-тягач ЗИС-42М с мотором мощностью 77~86 л.с. и защитной решеткой радиатора и фар. До 1946 г. было выпущено 6372 машины серии ЗИС-42. В 1941-43 гг. горьковский артиллерийский Завод № 92 имени Сталина (ЗИС) на шасси серии «22/42» собрал опытные образцы самоходных установок ЗИС-41 и ЗИС-43 с пушками калибра 57 и 37 мм соответственно.

В 1942~43 гг. на ЗИСе были изготовлены опытные образцы полугусеничных артиллерийских тягачей AT-14 и АТ-8 с двумя силовыми агрегатами мощностью по 80 и 92 л.с. соответственно, более надежными движителями от легких танков с металлическими гусеницами, резиновыми башмаками и разным количеством опорных катков. Вариант АТ-3 с одним 80-сильным двигателем в 1944 г. послужил базой опытного бронетранспортера Б-3, развивавшего скорость 40 км/ч. Таких машин изготовили 5~6 экземпляров, а в целом за время войны ЗИС собрал свыше 100 тыс. грузовиков, включая большинство ленд-ли-зовских моделей, а также выпускал стрелковое оружие, минометы, боеприпасы и т. д.

ЗИС-150,1950 г.

ЗИС-120Н с арочными шинами, 1957 г

Опытный образец ЗИС-151, 6X6,1946 г.

ЗИС-151А с носовой секцией понтонного парка ТПП, 1954 г.

Механический мост КММ на шасси ЗИС-151А, 6X6,1955 г.

Главной новинкой послевоенного времени стал 4-тонный грузовик ЗИС-150 с 6-цилиндровым двигателем ЗИС-120 (5,55 л, 90 л.с), 5-ступенчатой коробкой передач и пневматическим приводом тормозов. В Советской армии он применялся для доставки различных грузов и личного состава, в том числе первых авиадесантных подразделений, служил базой различных цистерн и специального оборудования. В 50-е гг. для военных нужд на его базе был создан седельный тягач ЗИС-120Н с задними арочными шинами, буксировавший бортовой полуприцеп с такими же колесами.

Главной же ролью ЗИС-150 в развитии военной автотехники стало использование его шасси для перспективного поколения армейских машин повышенной проходимости. Еще в ноябре 1944 г. появился опытный образец ЗИС-150П (4x4), но военные его не приняли. К тому времени советские конструкторы уже хорошо были знакомы с поступавшими по ленд-лизу американскими грузовиками с колесной формулой 6x6, поэтому приоритет был отдан 3-осной машине. При этом, несмотря на явное преимущество опытного образца 2,5-тонного грузовика ЗИС-151 (6x6), построенного в 1946 г. и оснащенного всеми односкатными колесами с одинаковой колеей, под сильным влиянием американского авторитета предпочтение было отдано менее совершенному варианту с задней двускатной ошиновкой. Бортовой ЗИС-151, собиравшийся с октября 1948 г., получил 90-сильный двигатель от ЗИС-150, сухое 2-дисковое сцепление, 5-ступенчатую коробку с ускоряющей передачей и 2-ступенчатую раздаточную, два задних моста с индивидуальным приводом, состоявшим из 3 карданных валов и передний ведущий мост с шарнирами равных угловых скоростей «Бендикс-Вейсс» (Bendix-Weiss).

В базовом исполнении он оснащался многоцелевым кузовом с решетчатыми бортами, продольными скамьями и тентом. ЗИС-151А получил переднюю 4,5-тонную лебедку, вариант «151Д» – экранированное электрооборудование. При общей схожести с американскими прототипами ЗИС-151, имевший полезную нагрузку по шоссе 4,5 т и снаряженную массу 5580 кг, был тяжелее, развивал скорость всего 55~60 км/ч и расходовал намного больше бензина – до 55 л на 100 км. Он преодолевал подъемы крутизной 28° и броды глубиной до 80 см. В 50-е гг. ЗИС-151 стал основным средним грузовиком в вооруженных силах СССР и социалистических стран. На его шасси выпускались топливо- и водомаслозаправщики АТЗ-3-151 и ВМЗ-151, устанавливалось различное специальное и инженерное оборудование, в том числе 15-тонный колейный механический мост КММ длиной 7 м и секции тяжелого понтонного парка ТПП, позволявшего строить временные мосты длиной более 200 м, выдерживавшие нагрузку до 70 т, 7 ноября 1960 г. седельные тягачи на базе ЗИС-151 впервые прошли на параде с зенитными ракетными комплексами «Беркут».

Боевая машина БМ-24 на шасси ЗИС-151А, 6X6,1951 г.

Боевая машина БМД-20 на шасси ЗИС-151, 6X6,1952 г.

Боевая машина БМ-14-16 на шасси ЗИС-151, 6X6,1952 г.

Низкопрофильный грузовик ЗИС-128, 6X6,1953 г.

ЗИЛ-157КГ, 6X6,1980 г.

В конце 40-х гг. шасси ЗИС-151 сменило ленд-лизовские грузовики для установки «катюш» БМ-13Н и БМ-31-12 военного времени, но в 1951-52 гг. появились новые гвардейские минометы, спроектированные в СКБ завода «Компрессор». Наиболее совершенной оказалась боевая машина БМ-14-16 с короткими трубчатыми направляющими для запуска 16 снарядов калибра 140 мм, сменившая легендарную установку БМ-13.

Развитием прежней системы БМ-31-12 стали модели БМД-20 и БМ-24 с решетчатыми направляющими сотового типа, служившие для пуска 4 и 12 реактивных снарядов калибра 200 и 240 мм соответственно с дальностью поражения до 19 км. В конце 40-х гг. на агрегатах ЗИС-151 были разработаны бронетранспортер ЗИС-152 (БТР-152) 6x6 и полугусеничный вариант ЗИС-153, первые версии которого испытывались с движителями, выполненными в «немецком духе» – с шахматным расположением катков. В 50-е гг. ЗИС-151 стал основой армейской амфибии ЗИС-485 (6x6), известной в армии как БАВ (большой автомобиль водоплавающий), а также опытных низкопрофильных грузовиков «121В» и «128» с открытой кабиной и системой подкачки шин. До 1958 г. было изготовлено 194,6 тыс. машин серии ЗИС-151. 26 июня 1956 г. предприятие было переименовано в Завод имени И. А. Лихачева (ЗИЛ), и на следующий год на смену ЗИС-150 пришел 100-сильный грузовик ЗИЛ-164, а в 1958 г было освоено серийное производство более совершенного полноприводного автомобиля ЗИЛ-157 (6x6).

От предшественника ЗИС-151 он отличался форсированным до 104 л.с. двигателем, синхронизированной коробкой передач и системой регулирования давления воздуха во всех односкатных колесах с широкопрофильными шинами. В 1961 г. появился модернизированный 4,5-тонный ЗИЛ-157К со 109-сильным мотором и новыми узлами шасси.

Автомобили выпускались также как седельные тягачи «157В» и «157КВ». В 1978-89 гг. в производстве находились 5-тонный 115-сильный вариант «157КД» и тягач «157КДВ». Для армии предназначались «экранированные» грузовики «157Г/КГ» и шасси «157Е/КЕ» с двумя бензобаками. Автомобили 157-й серии унаследовали от ЗИС-151 все его военные профессии: использовались с различными надстройками, оборудованием и вооружением, перевозили дизельное и ракетное топливо, оснащались зенитными системами и буксировали ракетные комплексы.