Легендарные грузовики ЗИЛ-130 начали серийно производить в 1962 году, но первые опытные образцы начали появляться задолго до этого, еще в середине 50х. В 1957 году на испытания вышел опытный грузовик ЗИЛ-130Л, который получил обновленную кабину и оперение.
Для него был разработан рядный 6-цилиндровый 5,6-литровый двигатель ЗИЛ-120ВК, который выдавал 130 л.с. при 2800 об/мин. Приставка ВК означала верхнеклапанный, в то время как серийные версии этого мотора были нижнеклапанными. Его степень сжатия довели до 6,0, а крутящий момент составил 39 кГм при 1600 об/мин. Разработка этого силового агрегата велась с 1955 года.
ЗИЛ-130Л должен был стать основой обширного семейства, которое бы включало грузовик для работы с прицепом ЗИЛ-130АЛ, шасси под сельскохозяйственный самосвал ЗИЛ-130БЛ, седельный тягач ЗИЛ-130ВЛ и длиннобазный вариант ЗИЛ-130ГЛ.
Однако в августе 1957 года были построены лишь два прототипа базового бортового грузовика ЗИЛ-130Л с двумя разными вариантами силового агрегата: первый был оснащен карбюратором МКЗ-К-82 и выдавал 125 л.с., а второй - карбюратором МКЗ-К-86 и выдавал 136 л.с. В том же году сделали также один прототип шасси ЗИЛ-130БЛ.
Планировалось, что семейство ЗИЛ-130Л станет временной заменой основному ЗИЛ-130, пока работы по доводке V-образного силового агрегата ЗИЛ-130 не завершатся. Однако испытания показали, что двигатель ЗИЛ-120ВК не соответствует современным требованиям к моторам и, помимо всего прочего, имел повышенный износ деталей.
Несмотря на это, работы по модернизации этого мотора продолжались вплоть до 1960 года, когда на одном из ранее выпущенных двигателей повысили степень сжатия с 6,2 до 7,5, что позволило увеличить отдачу до 154 л.с. и 40 кГм. Грузовик переделали из прототипа 1957 года. Кроме обновленного мотора он также получил оперение типа ЗИЛ-3Э130
В том же году сделали попытку поставить под капот ЗИЛ-130Л самый совершенный на то время силовой агрегат линейки ЗИЛ-120 – ЗИЛ-158В мощностью 110 л.с.
Двигатели ЗИЛ-120ВК в итоге так и не увидели конвейер. В качестве альтернативного варианта для модификаций ЗИЛ-130, не нуждавшихся в мощном V-образном восьмицилиндровым двигателе, стали рассматриваться двигатели ЗИЛ-130М, имевшие меньшую мощность.