Осенью 1966г. был подписан акт о начале промышленного производства нового отечественного автомобиля марки ГАЗ. Однако выпуск новой модели начался только через год, из-за увеличенной потребности выпуска военного ГАЗ-49(БТР-70).
Первая партия состояла из 32 машин, следующая 215 и только к концу 1970г. было запущено конвейерное производство. Одновременно закончилась эпоха ГАЗ-21.
Изначально планировалось использовать шестицилиндровый силовой агрегат и гидротрансформаторную коробку. Однако серийно модель получила 2 варианта двигателей: 2.5 литровая рядная четверка с механикой и V8 5,5 литров с автоматом. Были проекты с иностранными двигателями, как бензиновыми, так и дизельными. Многие слышали о модификациях для КГБ, так называемых догонялках.
Технические решения и внешний вид ГАЗ-24 были просто революционными. Появился настоящий ручной тормоз, блокирующий задние колеса, а не трансмиссию, как на предыдущей модели. Новый высокопроизводительный карбюратор, новая коробка передач, имеющая синхронизаторы, и подвеска позволяли водителю наслаждаться дорогой. Зимой спасала переработанная система отопления и обдува. Ремонтировать автомобиль становилось проще, меньше элементов подвески требовали постоянного добавления смазки. Кузов стал полностью сварным.