Несмотря на то, что создаваемые заводом ЗИС полугусеничные вездеходы имели множество недостатков, не отличались манёвренностью, быстроходностью и надежностью, работы по созданию машин на гусеничном ходу продолжались с завидным упорством. Нужно было создать машину, которая бы не имела недостатков прошлых моделей. Проектировали грузовик на основе обычного ЗИС-5В. А на конвейере завода уже стоял артиллерийский тягач на гусеничном ходу ЗИС-22, выпускаемый с 1938-го года, поэтому новая модель стала логичным его продолжением.
Разработка ЗИС-42 началась в предвоенном 1940-ом году. Конструкторы постарались и создали новую конструкцию движителя. Гусеничная ходовая часть состояла из двух тележек вместо задних ведущих колес. Чтобы гусеничная лента не проскальзывала весь механизм изначально сделали не съемным, тележки движителей были подвижны относительно дорожной поверхности.
Трак приводился в движение посредством ведущей звездочки, которая была связана с ведущим валом цепной передачей. Мощности двигателя ЗИС-5М в 77 лошадиных сил явно нахватало для полугусеничного вездехода. Предполагалась его замена на более мощный двигатель ЗИС-16, но в последствии новый вездеход стали комплектовать моторами в 84 лошадиные силы. Пока машину дорабатывали и готовили в массовое производство, наступила война, часть мощностей Московского завода эвакуировали на Урал. Поэтому постановка новой модели на конвейер затянулась до весны 1942-го года, когда часть эвакуированного оборудования была возвращена в цеха завода им. Сталина.
Испытания машины прошли 27 апреля 1942-го года, изначально ЗИС-42 планировалось использовать в качестве артиллерийского тягача, он должен был не только тянуть за собой тяжелые гаубицы, но и везти в кузове оружейный расчет в количестве не менее 8 человек. По заключению комиссии комитета обороны с испытательным заданием вездеход полностью справился.
С орудием на прицепном крюке он преодолевал не только броды и канавы глубиной более полуметра, но и подъемы более 10 градусов. ЗИС-42, наконец, был поставлен на конвейер. К концу 1942-го года начался выпуск его модернизированной версии ЗИС-42 М с двигателем в 84 лошадиные силы. Для защиты радиатора и фар устанавливалась металлическая решетка. Машина имела 4-ступенчатую коробку передач и развивала максимальную скорость до 38 км в час. Могла брать на борт груз до 2250 кг с прицепом и до 1500 кг без прицепа. Для улучшения проходимости по глубокому снегу на её передних колесах цепями закреплялись лыжи.
Хотя ЗИС-42 и его модернизированная версия оказались более надежными машинами по сравнению с предшественниками, их манёвренность оставляла желать лучшего. За 4 года полноценного массового выпуска, до 1946-го года, было изготовлено 6 372 экземпляров обеих модификаций.
ЗИС-42 и 42М стали последними советскими колесно-гусеничными грузовиками. Последние машины этих моделей были списаны из армии в начале 50-ых. Создание машин повышенной проходимости в Советском Союзе пошло по более прогрессивному пути полного привода.