Тремя годами позже, в декабре 1956 года, был изготовлен первый опытный образец машины грузоподъёмностью 4 тонны с кабиной совершенно иного дизайна, которая получила название, вошедшее в золотой фонд отечественного автопрома — ЗИЛ-130.
Опытный экземпляр успешно прошёл заводские испытания, а в феврале 1961 года было утверждено проектное здание на освоение производства, основной частью которого была комплексная реконструкция предприятия. В соответствии с этим заданием ЗИЛу предстояло в ближайшие два года без остановки конвейера перейти на выпуск грузовиков ЗИЛ-130.
Грузовой автомобиль ЗИС-5 (1933 год
Послевоенный грузовик ЗИС-150 (1947 год)
Для организации серийного производства нового грузовика заводу пришлось проделать гигантскую работу — одних только пресс-форм на нём было изготовлено 3600 штук, не менее 10 000 приспособлений и свыше 37 000 единиц различных специализированных инструментов. Помимо этого, предприятиям-смежникам пришлось освоить производство высокооктанового бензина, моторных масел новых сортов, а также высококачественных пластмасс, лакокрасочных, резинотехнических и обивочных материалов.
Первые серии автомобилей ЗИЛ-130 оснащались экспериментальными карбюраторными У-образными 135-сильными «шестёрками» рабочим объёмом 5,2 л. В 1965 году с конвейера стали сходить автомобили с изменёнными кабиной и оперением, оснащённые шестицилиндровыми рядными верхнеклапанными моторами ЗИС-120 мощностью 140 л.с., однако характеристики этого двигателя не подходили для тяжёлого грузового автомобиля.
Существенно лучший характеристики оказались у экспериментального карбюраторноге \/-образного 6-литрового 8-цилиндрового мотора с развалом цилиндров в 90 градусов, сделанного по образцу двигателя правительственного лимузина ЗИЛ-111. В дальнейшем этот мотор, также получивший название ЗИЛ-130, унифицировали с двигателем ЗИЛ-375, которым оснащались трёхосные грузовики «Урал» и городские автобусы.
Помимо вполне современного мотора, новый грузовик впервые в отечественной автомобильной промышленности был оборудован гидроусилителем рулевого управления, синхронизаторами в коробке передач, шарнирами карданной передачи новой конструкции, омывателем лобового стекла и предпусковым подогревателем двигателя. Кроме этого, ЗИЛ-130 был оснащён вполне комфортабельной трёхместной кабиной с эффективной системой вентиляции и отопления, панорамным лобовым стеклом и капотом моторного отсека аллигаторного типа. ЗИЛ-130 стал первым отечественным автомобилем, в окраске которого появились «штатские», отличные от цвета хаки цвета — белый и голубой, до этого в защитные цвета окрашивались практически все грузовики.
ЗИЛ-130 первого выпуска массой 4300 кг развивал скорость до 90 км/ч и на 100 км пути расходовал 28 лит-ров бензина. Ко всему, автомобиль мог буксировать 8-тонный прицеп.
Возвращаясь к истории создания грузовика, стоит упомянуть, что в 1962 году по обходной технологии были собраны первые пять пред-серийных ЗИЛ-130 и переданы для опытной эксплуатации на Ярославский шинный завод. Годом позже с главного конвейера стали выходить небольшие серии ЗИЛ-130, а в 1964 году, после завершения масштабной реконструкции завода, началось массовое производство грузовиков.
Проектное задание предусматривало выпуск не только базовой машины, но и целого семейства автомобилей на базе ЗИЛ-130 — седельного тягача ЗИЛ-1 ЗОВ, длин-нобазного бортового грузовика ЗИЛ-1 ЗОГ с увеличенной до 4500 мм колёсной базой, строительного и сельскохозяйственного самосвалов, бортового ЗИЛ-1 ЗОА для работы с прицепами, газобалонного ЗИЛ-138 и многих других моделей. Помимо этого, завод освоил выпуск полноприводного трёхосного грузового автомобиля ЗИЛ-131 грузоподъёмностью 3,5 тонны, унифицированного с базовым ЗИЛ-130. На базе последнего производились седельные тягачи ЗИЛ-131В и ЗИЛ-131Н.
В 1958 году вместо всех этих моторов машину оснастили экспериментальным карбюраторным \/-образным 6-литровым 8-цилиндровым двигателем с развалом цилиндров в 90 градусов, унифицированным с двигателем ЗИЛ-375.
После завершения госиспытаний на Ярославском шинном заводе началась отработка сборочного процесса, для чего в Ярославль были отправлены несколько десятков грузовиков, собранных на ЗИЛе по обходной технологии.
В 1963 году серийный ЗИЛ-130 был направлен на Лейпцигскую ярмарку, где грузовик и его создатели были удостоены диплома и золотой медали.
Грузовик ЗИЛ-164 выпуска 1957 года
Грузовой автомобиль ЗИЛ-130 выпуска 1964 года
Основные модификации ЗИЛ-130:
1 — бортовой грузовой автомобиль ЗИЛ-130 грузоподъёмностью 5 тонн; 2 — бортовой длиннобразный автомобиль ЗИЛ-130Г; 3 — седельный тягач ЗИЛ-130В-1 с нагрузкой на сцепное устройство 5,4 тонны; 4 — автомобиль-самосвал ЗИЛ-ММЗ-4502 грузоподъёмностью 5,25 тонны
Пятитонный грузовой автомобиль ЗИЛ-130Г выпуска 1965 года
Основные размеры автомобиля-самосвала ЗИЛ-ММЗ-4502
Многоэтапная доводка узлов и агрегатов ЗИЛ-130, испытание нескольких десятков опытных образцов автомобиля, отработка семи десятков двигателей различной конструкции и сотни коробок переключения передач — всё это способствовало тому, что на конвейере в итоге оказалась качественно новая модель среднетоннажного автомобиля, который по своим техническим характеристикам и эксплуатационным качествам находился в одном ряду с европейскими и американскими автомобилями. В 1973 году решением аттестационной комиссии ЗИЛ-130 получил Государственный Знак качества.
В период выпуска ЗИЛ-130 неоднократно модернизировался. Так, в 1977 году грузоподъёмность грузовика была увеличена с 5 до 6 тонн, полная масса буксируемого прицепа достигла 8 тонн, а в 1978 году была изменена облицовка радиатора — модернизированная машина поучила обозначение ЗИЛ-130-76. Автомобили комплектовались гипоидной главной передачей, раздельным пневмоприводом тормозов, новым приборным щитком и изменённой решёткой радиатора. До 1994 года завод выпустил 3 366 503 автомобиля типа ЗИЛ-130.