На заводе им. Лихачева в конце 50-х стали задумываться над заменой базовой модели грузового авто. ЗиС-151 и 150 начал окончательно устаревать, была необходима новая модель. Даже полная модернизация в виде модификации ЗиС-164 в качестве новенькой базовой модели не подходила. Проектирование ЗиЛ-130 было весьма масштабным. На проектирование новенького грузового автомобиля были кинуты огромные силы.
Для производства ЗиЛ-130 было сделано 3600 новых штампов, свыше 10 тыс. разных инструментов и специальных приспособлений. Для нового же авто был выпущен и абсолютно новый силовой агрегат V8 ЗиЛ-130, в свою очередь который затребовал разработки новейших охлаждающих жидкостей и смазочных материалов. Разрабатывались для ЗиЛ-130 также новые сорта покрасочных материалов, пластиков, резины.
Во время выпуска в производство ЗиЛ-130, его конструкция была самой современной в Советском Союзе. С этой автомашине в грузовое автомобилестроение прибыли трехместная кабина, гидравлический усилитель руля, эффективная система омывателя лобового стекла, новые шарниры, косозубые шестерни в коробке, предпусковой подогрев мотора и многое другое.
Первые экземпляры ЗиЛ-130 к 1962-му были готовы, спустя год был дан старт мелкосерийному выпуску. После окончания полномасштабной реконструкции завода 1 октября 1964 года, начался крупносерийное производство ЗиЛ-130.
Первые серийные автомашины начали расходиться по всему союзу. Автомашина всем очень понравилась, за красивый, современный облик, практичность, универсальность и надежность. Сразу после старта серийного выпуска автомашина получила государственный знак качества. Автомобиль импортировался в свыше 40 стран мира. ЗиЛ-130 для экспорта, под заказ оборудовали английским дизельным мотором Parkins.
Кстати, новинка стала первой отечественной грузовой автомашиной, которую стали красить в «гражданские» цвета. Все автомобили до этого окрашивали в хаки, для военного использования. В 1972 году провели первую модернизацию автомашин ЗиЛ-130. Немного поменялась передняя облицовка, грузоподъемность была увеличена до 6 тонн. Обновленную модификацию обозначили ЗиЛ-130-76. Спустя 10 лет, в 1974 году, после старта крупносерийного выпуска был произведен миллионный 130-ый.
С ЗиЛ-130 параллельно выпускался 2-хосный ЗиЛ-131, в первую очередь он назначался для военных нужд. Отличался он от ЗиЛ-130 упрощенным оперением, простой радиаторной решеткой, простыми гнутыми крыльями. Выпуск ЗиЛ-131 также было прекращен в 1994 году. За всю историю выпуска этот автомобиль почти не модернизировался. В 1980 году была проведена следующая модернизация ЗиЛ-130, но автомашина уже стала крайне сильно устаревать и даже хитроумные решения не могли поменять положения.
Понемногу ЗиЛ-130 начал с конвейера выводиться. В 1992-м упрощенные версии ЗиЛ-130 начались выпускать на автомоторном заводе в Уральске, в 1994-м производство было окончено. Автомобиль ровно 30 лет находился на конвейере. Всего было произведено 3 388 312 автомашин ЗиЛ-130.