В апреле 1958 года по заданию Министерства обороны СССР в отделе автомобилей высокой проходимости НАМИ началась разработка четырехосного бескапотного автомобиля-шасси НАМИ-058 (8x8) грузоподъемностью 8 – 9 т для монтажа тяжелого вооружения. В его конструкции были использованы оригинальные или частично доработанные узлы грузовика «Урал-375» (мосты, тормоза, рулевой механизм, подвеска, колеса, буксирные устройства), а также элементы от серийных машин Московского, Минского и Ярославского автозаводов. Силовой агрегат, сцепление и коробку передач позаимствовали у среднего гусеничного артиллерийского тягача АТ-С.
Собственными оригинальными узлами на НАМИ-058 являлись рама, собранная на болтах, двухступенчатая раздаточная коробка и две раздельные одноместные металлические кабины с панорамными лобовыми стеклами и пластиковыми крышами. Они размещались по обе стороны моторного отсека с явным намеком на возможность установки между ними передней части ракетной пусковой установки. В плоскую переднюю панель облицовки была встроена вертикальная решетка радиатора и световые приборы верхнего расположения. В таком виде первый вариант НАМИ-058 был собран в 1960 году на собственном Заводе опытных конструкций (ЗОК).
В качестве силового агрегата был использован дефорсированный дизельный двигатель В-54Т V12 (38,9 л, 275 л.с.) от тягача АТ-С, развивавший огромный по тем временам крутящий момент 130 кгм и весивший 980 кг. От него были использованы также сухое сцепление и механическая 5-ступенчатая коробка передач. Два передних управляемых моста были одиночными, подвешивались на собственных полуэллиптических рессорах с двумя телескопическими гидроамортизаторами в каждой и полностью соответствовали переднему мосту «Урала-375», от которого без изменений была применена также задняя тележка на рессорно-балансирной подвеске. Общая вместимость двух топливных баков достигала 400 л, электрооборудование имело напряжение 12 В. В стадии проекта существовал также плавающий вариант.
Колесная база НАМИ-058 (расстояние между центрами обеих тележек) составляла 4200 мм, передняя колея – 1980 мм, задняя – 2000 мм. Дорожный просвет – 410 мм. Снаряженная масса в разных комплектациях – 10800 – 11925 кг, полная – 18,9 – 20,0 т. Автомобиль мог буксировать 10-тонный прицеп, с полной нагрузкой развивал на шоссе скорость 70 км/ч, на мягкой пахоте – 28 км/ч и устойчиво передвигался с минимальной скоростью 5,9 км/ч, преодолевал максимальный подъем крутизной до 30º, на снегу – 16º. Радиус поворота – 11 м, контрольный расход топлива – 50 л на 100 км.
Летом 1961 года в составе других новых четырехосных автомобилей НАМИ-058 был представлен руководству Министерства обороны и в октябре принял участие в сравнительных испытаниях на полигоне 21 НИИИ совместно с аналогичными машинами Московского, Брянского автозаводов и грузовика И-210 конструкции 21 НИИИ, но по большинству параметров отставал от них. Весной следующего года решение военной комиссии было вынесено в пользу шасси ЗИЛ-135Л, а институту было рекомендовано продолжить доработку своего детища.