Основным соперником ЗИЛ-Э167 во время испытаний стал наиболее распространенный гусеничный снегоболотоход ГАЗ-47. Эта машина в целом уверенно двигалась в тех же условиях, однако ее скорость и маневренность оказались значительно худшими.
Во время следования к Перми, как впрочем и на обратном пути, зиловский вездеход приводил в полное изумление водителей целых автоколон, застрявших на снежной дороге, той легкостью, с какой вездеход объезжал их прямо по снежной целине. Были случаи, когда приходилось совершать объезды, двигаясь по мелколесью, а деревья машина ломала как спички.
Суровую проверку своих ходовых качеств ЗИЛ-Э167 прошел в сравнительных заездах с гусеничными ГАЗ-47, АТ-С, АТ-Т. Последние два представляли собой артиллерийские тягачи соответственно средней и тяжелой категории, выпускавшиеся серийно. Особое внимание привлекал АТ-Т, являвшийся тогда самым мощным транспортно-тяговым средством с гусеничным движителем. Он мог буксировать прицепы массой 15 тонн.
Недалеко от Перми на специально выбранном участке снежной целины глубиной 800-1000 мм все машины, стартуя одновременно, должны пройти определенный отрезок, после чего, осуществив разворот на 180, вернуться обратно. Главным оценочным параметром была скорость. Испытатели шутливо назвали это мероприятие "тараканьими бегами". Достойную конкуренцию ЗИЛ- Э167 оказал лишь АТ-Т, показав чуть большую скорость движения. Тем не менее не осталось ни малейших сомнений, в том что уникальный колесный автомобиль на глубоком снегу имеет одинаковую с гусеничными машинами подвижность и проходимость.
Пройдено во время зимних испытаний 2684 км, из которых 739 по бездорожью, свободно преодолев заснеженные придорожные кюветы, траншеи, ямы, окопы и т.п. На дорогах с твердым покрытием ЗИЛ-Э167 обладал высокой для такого класса машин скоростью и хорошей маневренностью. Подвеска автомобиля обеспечивала комфортабельность езды на дорогах с твердым покрытием и на бездорожье. Запас хода в зависимости от дорожных условий менялся от 600 до 900 км.
Были выявлены и недостатки, потребовавшие доработки конструкции, ряда узлов и агрегатов. Нужно было повысить эффективность системы охлаждения, усилить крылья и бамперы, изменить электропроводку, защитить светотехнические приборы от повреждения, улучшить характеристики пневмосистемы, следовало увеличить мощность подогревателей двигателей и производительность отопителей салона и кабины. Ширина машины для беспрепятственного движения по узким зимним дорогам должна быть уменьшена с 3130 мм до 2800 мм. Нуждались в замене макетные шины 21.00-28 на специально спроектированные, которые допускали большие радиальные прогибы профиля при работе с внутренним давлением 0,1-0,25 кг/см2 .
В августе того же года после завершения всего комплекса доводочных работ и некоторых усовершенствований испытания ЗИЛ-Э167 были продолжены. Предстояло выяснить насколько колесная машина, показывающая высокую проходимость на снегу, приспособлена для работы на песчаной и болотистой местностях. Испытания проводились на полигоне оборонного НИИ-21 в Подмосковье около Москвы реки. ЗИЛ-Э167 сравнивался с гусеничным ГАЗ-47 и колесным полноприводным ЗИЛ-157. Тяговое усилие экспериментального вездехода на песке в несколько раз превосходило аналогичное значение у соперников, тогда как сопротивление движению было меньшим. Скорость, которая была достигнута на сыпучем, мелкозернистом, сухом песке превысила 40 км/ч.
Столь же уверенно машина преодолевала профильные препятствия. Ей покорился увлажненный суглинистый холм с травянистым покровом, крутизной 42°, что соответствовало уровню лучших гусеничных транспортеров. Возможности вездехода не были до конца раскрыты, поскольку в районе испытаний не нашлось препятствия с большим углом подъема.
Снижение давления воздуха в шинах до 0,25 кг/м2 позволяло взобраться на песчаный подъем крутизной 32°.