В конце 50-х годов завод имени Лихачева выпустил уникальный четырехосный полноприводный вездеход, который мог перевозить тяжелые грузы и тянуть многотонный прицеп в условиях сложного ландшафта. Создатели нового уникального вездехода предполагали, что их детище успешно заменит ряд устаревшей техники сверхвысокой проходимости, а также полностью заменит аэродромный и артиллерийский тягачи, которые перестали справляться с растущими задачами. Но запуску в серийное производство помешало одна проблема, которая и повлияла на дальнейшую судьбу нового вездехода. Проблема заключалась в несовершенстве двигателя. Создателем вездехода не удалось в установленный сроки решить эту проблему. Заказчик не захотел ждать, пока все неполадки будут распространены, и отказался от него. Для армии был выбран Зил-135 который благодаря своему техническому превосходству буквально раздавил и смел своих конкурентов и на протяжении 32 лет выпускался на автомобильном заводе. Прототипом Зил-135 стал необычный опытный образец Зис Э-134 выпущенный в 1955 году. Он стал первым четырёхосным полноприводным автомобилем с завода имени Лихачёва. В качестве шасси были установлены четыре моста от Бтр 152в. Под удлинённым капотом находился шестицилиндровый двигатель Зис-120вк обладающий мощностью 130 лошадиных сил. Вездеход во время испытаний показал отличный результаты, опережал гусеничную технику на бездорожье. Но главный конструктор Виталий Грачёв хотел достичь результатов. К тому же его конкурент - Минский автомобильный завод, на котором трудился главный конструктор Борис Шапошник, производил тягачи Маз-535 и Маз-543 которые зачастую оказывались надежнее тягачей завода имени Лихачёва. Случалось и такое, что высокотехнологичные разработки Грачёва, опережающий свое время, не находили понимание у заказчика. Поэтому у завода Зил стояла сложная задача - выпустить машину, которая устроит автомобильную промышленность и потребности Советской армии. Результатом этих решений стал Зил-135 амфибия, выпущенный в 1958 году. Автомобиль был оснащён двумя двигателями по 130 лошадиных сил каждый и двумя гидроусилителями. Поворачивающий передний и задние пары колёс кузов мог вместить десант в количестве до 20 человек. Амфибия развивала скорость до 60 кмч по шоссе и 10 кмч в воде. Зил-135 амфибия сразу же стал засекреченной разработкой в советского автомобилестроения.
Дело в том, что на нем планировали разместить пусковую установку ракетного комплекса Луна. Но первая же испытание едва не закончилась трагедией. Дело в том, что тяжёлая пусковая установка чуть не перевернула амфибию, когда она находилась на плаву, а пуск ракеты повредил кабину пламенем и раскалённым газом. В следующем, 1959 году Зил-135 амфибия была модернизирована. С конвейера сошли три удлинённых экземпляра Зил-135б Но заказчик уже принял решение не рассматривать данные экземпляр из-за непредсказуемого поведения амфибия в воде, нагруженной пусковой установкой. Неудачи подтолкнули инженеров к созданию принципиально нового восьми-тонного вездехода Зил-135e который увидел свет в 1960 году. На автомобиль установили два бензиновых двигателя Зил-375e Стеклопластиковая трёхместная кабина была смещена вперёд. Стеклопластик защищал от воздействия огня и от раскалённых выхлопных газов при запуске ракеты. На новые образцы установили ракетный комплекс Луна. Но неудачи продолжали преследовать инженеров Зил. В ходе испытаний была выявлена довольно опасная проблема - галопирование. Это колебания вверх и вниз передние и задней части автомобиля относительно центра тяжести. В итоге опытный образец был забракован и не рекомендован для нужд Советской армии. После череды неудач появился легендарный Зил-135л который полностью устроил Зака. Но перед ним была еще одна, ныне забытая модель - Зил-135к Этот образец не отличался повышенной проходимостью и маневренностью. его нельзя было использовать в дальних переездах. Его задачей было нести цилиндрический транспортно-пусковые - контейнеры длиной около 12 метров, в которых находились крылатые ракеты. Агрегаты Зил-135к не были сконструированы единым блоком. их разнесли вдоль всей рамы и соединили карданными валами. Пластиковая трёхместная кабина над моторным отсеком была оснащена специальными стёклами с обратным наклоном. Это позволяло исключать бликование и обнаруживать себя. В ходе государственных испытаний было установлено, что автомобиль достаточно легко преодолевает ров шириной до двух с половиной метров, а также забирается на склон в 29. Но на обычной трассе снова выявлены несколько зон резонансных колебаний. После испытаний председатель комиссии доложил Главному артиллерийскому управлению о всех недостатках, заявив, что при движении по ровной трассе автомобиль входит в галапирование, отрываясь от трассы на 30 см, что совершенно недопустимо для военной техники.
Но вопреки заявлению председателя комиссии Министерства обороны, решила рассмотреть Зил-135к и установить на нем ракетный комплекс Два К 17 с ядерными крылатыми ракетами. Автомобиль очень понравился Хрущёву, который распорядился в срочном порядке выпустить ещё шесть экземпляров. 7 ноября 1961 года тягачи с ракетными установками участвовали в военном параде на Красной площади. Ещё через месяц Хрущёв подписал постановление о принятии на вооружение этого комплекса, после чего его передали на Брянский автозавод. После всех выявленных недоработок конструкторы Зила ускорили работу над ошибками и выпустили девяти-тонный Зил 135л, оснащенный независимой торсионной подвеской. Это решение наконец-то позволило устранить такую проблему, как галопирование. При движении по трассе уже не возникали зоны резонансных колебаний. Во время испытаний на автомобиль устанавливали груз, который имитировал вес ракетного комплекса. Зил-135л получил высокий отзывы военных экспертов и был признан наиболее подходящим вариантом для установки ракетного оружия. Выпускать тягачи планировали на Брянском автомобильном заводе, после чего появились непредвиденные проблемы. Дело в том, что Брянский завод был не готов изготавливать непростые автоматические трансмиссии. заявил, что готов взять заказ, если все будет заменено на обычную механику. В марте 1963 года в свет вышел Зил-135лм оснащенный пятиступенчатой механической коробкой передач, дополненной сложным дистанционным приводом. Эксперты отметили, что, в отличие от тягачей завода имени Лихачёва, брянский тягач уступал по плавности хода, эксплуатационные качества были ниже. С 1964 по 65 год Министерства обороны провело сравнительные испытания Зил-135л и Зил-135лм Испытание проходили в тяжелых условиях на строительстве газопроводов в Тюмени и Средней Азии. Брянский тягач явно уступал по проходимости Ипотега в динамическим качествам. Тем не менее запуск в серийное производство Зила 135 поручили именно автомобильному заводу с пометкой модернизировать автомобиль и устранить все недостатки. Таким образом, Зил-135 серии стал одним из самых востребованных автомобилей, выпускавшимся на протяжении 32 лет.