На нем впервые использовались гидротрансформатор в блоке с обычной 5-ступенчатой коробкой от ЗИС-150 и гидроусилитель рула вого управления. Весной следующего года под тем же индексов появился плавающий вариант с самоблокирующимися диференциалами и водометным движителем. В январе 1957 ц был создан бескапотный артиллерийский тягач ЗИЛ-13| (АТК-б) с 240-сильным карбюраторным двигателем V12, гидромеханической 3-ступенчатой коробкой передач и независимой рычажно-торсионной подвеской всех колес. Вторым на правлением работы СКВ стало создание машин с колесной формулой 6x6 с равномерно разнесенными мостами, передними и задними управляемыми колесами. Первым среди них в 1956 г. стал третий макетный образец ЗИЛ-Э134, вслед за которым появились грузовик ЗИЛ-157Р и плавающий 145-сильный вариант ЗИЛ-11 (6x6), оснащенный средним мостом с общим дифференциалом, от которого крутящий момент подавался на передние и задние колеса собственными бортовыми передачами.
Именно эта 3-осная машин ознаменовала завершение первого поискового периода деятельности СКВ, когда В. А. Грачев принял решение о разработке тяжелого семейства ЗИЛ-135 (8x8) с бортовой трансмиссией и двумя силовыми агрегатами. Крутящий момент от каждого из них через собственную коробку передач и одноступенчатую раздаточную система карданных валов подавался на четыре бортовых конических редуктора, а затем на шестеренчатые редукторы колес каждого борта.
ЗИЛ-135Б с ракетным комплексом 2Кб «Луна», 8X8,1959 г.
Пусковая установка крылатых ракет комплекса 2П30 на шасси ЗИЛ-135К, 8X8,1961 г.
Ракетный комплекс 9К52 «Луна-М» на шасси ЗИЛ-135Л, 1961 г.
Пусковая установка 9П140 системы залпового огня 9К57 «Ураган» на шасси ЗИЛ/БАЗ-135ЛМП, 8X8,1985 г.
Это позволило упростить конструкцию, отказавшись от дифференциалов и устройств их блокировки, увеличить дорожный просвет, а возможность продолжения движения при выходе из строя привода одного из бортов обеспечивала высокую живучесть в боевых условиях. Более того, Грачев предложил новую компоновку шасси с двумя сближенными средними мостами При этом управляемыми были колеса переднего и заднего мостов, поворачивавшиеся в противоположные стороны. Первым в октябре 1958 г. построили плавающий бортовой вариант «135Б» с округлым цельнометаллическим корпусом, оснащенный двумя 6-цилиндровыми моторами ЗИЛ-123Ф мощностью по 110 л.с, двумя автоматическими коробками передач и лишенный упругих элементов подвески.
В мае 1959 г. на таком шасси впервые была смонтирована пусковая установка 2П21 тактического ракетного комплекса 2К6 «Луна». Его развитием весной 1960 г. явилось многоцелевое 9-тонное шасси ЗИЛ-135Е с вынесенной в передний свес рамы 4-местной стеклопластиковой кабиной, за которой параллельно устанавливались два карбюраторных двигателя ЗИЛ 375Я V8 (6962 см\ 180 л.с), работавшие с двумя гидромеханическими 3-сту-пенчатыми коробками передач и дополнительными 2-ступенчатыми редукторами. Недостатком машины было продольное раскачивание (галопирование) при движении на скорости 20-25 км/ч. Уже в мае 1960 г. появилось новое шасси ЗИЛ-135К с 4-местной кабиной с обратным наклоном лобовых стекол и базой между крайними колесами 7,6 м, на котором смонтировали пусковую установку 2П30 с 11-метровым контейнером для крылатых ракет П-5. В таком виде новый советский ракетоносец впервые появился на Красной площади во время праздничного парада 7 ноября 1961 г., вызвав замешательство в среде западных наблюдателей. В 1961 г. его производство передали на Брянский автозавод. Одновременно в СКБ ЗИЛ было создано длиннобазное шасси ЗИЛ-135М с 5-местной стеклопластиковой кабиной, на котором базировалась 9-метровая контейнерная пусковая система СПУ-35 с ракетой П-35Б мощного берегового ракетного комплекса «Редут».
В апреле 1961 г. под руководством В. А. Грачева было доработано укороченное 9-тонное шасси «135Е», получившее обозначение «135Л». Оно оснащалось независимой рычажно-торсионной подвеской передних и задних колес, позволившей избавиться от галопирования. На нем впервые был смонтирован тактический ракетный комплекс 9К52 «Луна-М», который 27 декабря 1961 г. произвел свой первый пуск. При организации серийного производства этой машины сложную гидромеханическую трансмиссию заменили двумя механическими 5-ступенчатыми коробками передач ЯМЗ и ее индекс изменился на «135ЛМ». Это шасси стало базой пусковой установки 9П113 ракетного комплекса 9К52 «Луна-М» и оборудования транспортно-заряжающей машины 9Т29 для его обслуживания, принятых на вооружение в 1964 г. С декабря того же года в Брянске выпускался ЗИЛ-135ЛМ, ставший одним из основных носителей советского ракетного оружия, тяжелых систем залпового огня и специального оборудования. В1972 г. на этом шасси с базой 6,3 м были смонтированы самоходная установка 9П140 с мощной системой залпового огня 9К57 «Ураган» и заряжающая машина 9Т452.