Работы по перспективным трёхосным дизельным армейским грузовиком конструкторы УралАЗа проводили с середины 1960-х годов, приняв за основу шасси серийного автомобиля 《Урал-375Д》нс котором испытывались как собственные опытные силовые агрегаты, так и экспериментальные дизели и трансмиссия Ярославского моторного завода.В конце 1960-х на заводе был создан собственный дизель 《Урал-640》но в серию он не вошёл.
Новый базовый армейский 5-тонный бортовой грузовик 《Урал-4320》встал во главе первого доперестроечного поколения дизельных автомобилей высокой проходимости, которое было максимально унифицировано с грузовика 《Урал-375Д》.