9 апреля 1956 года в СКБ совместно с МСЦ-7 был построен второй макетный образец ЗИЛ-Э134. От предшественника (ЗИЛ-Э134 макет № 1) он сохранил число осей.
Двигатель и агрегаты трансмиссии, отличались от макета № 1 компоновкой, жесткой подвеской всех колёс (проверялось предположение, могут ли шины низкого давления на многоосной машине взять на себя функцию подвески) и водоизмещающим корпусом.
Силовая передача включала в себя 6-цилиндровый рядный двигатель ЗИС-121А , гидротрансформатор, 5-ступенчатую коробку передач, раздаточную коробку ЗИС-151 и ведущие мосты ЗИС-152В.
Шины сверхнизкого давления 14.00-18 с регулируемым давлением.
Испытания проводились на твёрдых грунтах и на заболоченной местности.
Результаты испытаний макета № 2 были использованы при работе над тягачом ЗИЛ-134.
Кинохроника полевых испытаний.