Двигатель ЗИС-5 1941 года – 6-цилиндровый нижнеклапанный рядный, с диаметром цилиндра 101,6 и ходом поршня 114,3 мм, с рабочим объемом 5,55 л, мощность составляет 73 л. с. Мотор низкооборотистый, а с учётом крутящего момента 279 Нм при 1 200 об/мин, тяга у него прямо-таки паровозная.
Двигатель так и называется – ЗиС-5, так же, как и машина. Его производство началось в 1932 году, а его очень близким родственником можно считать американских агрегат Hercules, а использовался двигатель ЗиС-5 практически на всех довоенных грузовиках и автобусах – другого мотора просто не было. Он одинаково работал на любом горючем. Он мог эффективно работать даже на керосине. Когда было жарко, он испарялся не хуже, чем бензин.
Грузовик ЗиС-5 послужил и в качестве шасси для установки легендарной «Катюши», системы реактивного залпового огня, приводившей в ужас гитлеровцев, прозвавших её «Сталинским органом», из-за звука, издаваемого ракетами во время полёта.
ЗИС стал основой для послевоенных моторов грузовиков ЗИС-150 и ЗИС-151, ЗИЛ-164 и ЗИЛ-157, автобусов ЗИС-155 и ЗИЛ-158.