С 1962 года «Уральский автомобильный завод имени Сталина» — «УралЗиС» переименовывается в «УралАЗ». В 1965 году с производства сняты двухосные автомобили, которые завод выпускал более 20 лет. Вслед за этим встал вопрос замены старого конвейера. В конце года был организован безостановочный переход на принципиально новую конструкцию автомобиля «Урал-375» без снижения темпов и объемов производства. В 1966 году за развитие и совершенствование производства заводу вручена высокая правительская награда — орден Трудового Красного Знамени.
В середине 60-х годов Уральский автомобильный завод выходит на международный рынок с новым грузовиком «Урал-375». Первая партия отправилась в Монголию, вслед за ней две партии машин ушли в Германскую Демократическую Республику. В 1969 году «Урал-375Д», демонстрировавшийся на международной Лейпцигской ярмарке, был награжден золотой медалью и дипломом I степени. В 1972 году этому автомобилю была присвоена высшая категория качества, а в 1973 году — государственный Знак качества — символ технического совершенства того времени.
В январе 1970 года Главный выставочный комитет ВДНХ СССР наградил Уральский автозавод дипломом первой степени за разработку конструкции и внедрение в производство грузовых автомобилей высокой проходимости «Урал-375Ю», предназначенных для работы в условиях тропического климата, и «Урал-377К» для работы в условиях Крайнего Севера.
В 1976 году на базе Уральского автомобильного завода было создано Уральское объединение по производству грузовых автомобилей. Кроме головного предприятия в его состав вошли Челябинский кузнечно-прессовый завод, Челябинский машиностроительный завод автотракторных прицепов и Посевнинский завод запасных частей.
В конце 1976 года изготовлены первые опытные образцы снегоболотоходного транспортера «Урал-5920». В 1981 году выпущена первая промышленная партия этой техники для Министерства нефтяной промышленности. Снегоболотоходы обладают высокой проходимостью по тяжелому бездорожью и используются круглогодично на промысловых работах. В 1977 году на Уральском автозаводе налажено производство новой модели «Урал-4320» с дизельным двигателем, послужившим началом дизелизации автомобилей «Урал». Разрабатывается ряд модификаций автомобиля: «Урал-4320» грузоподъемностью семь тонн, седельный тягач «Урал-43202» для буксирования полуприцепов полным весом 18,5 тонны, седельный тягач «Урал-4320» для буксирования полуприцепов полным весом 15 тонн, эксплуатации в условиях Крайнего Севера и южных районах.
В 1978 году в экспериментальном цехе подготовлены опытные образцы тягачей к лесовозному автопоезду «Урал-6002». К началу 1979 года появились опытные образцы автомобиля «Урал-43201» для использования в условиях Крайнего Севера. На нем были применены шины омского завода, годные для эксплуатации при 60-градусных морозах. В 1983 году автомобилю «Урал-4320» и его модификациям присвоен Государственный знак качества. В настоящее время «Урал-4320- 01» является базовой моделью многочисленного семейства «Уралов» с широкой номенклатурой специального оборудования, которые используются в различных областях народного хозяйства. В последние годы большой популярностью среди потребителей пользуются выпускаемые на шасси «Урал» вахтовые автобусы, подъемные краны, автоцистерны, топливозаправщики, пожарные автомобили, ремонтные мастерские, разнообразная спецтехника для лесопромышленного и нефтегазового комплексов. Для дорожников, коммунального хозяйства выпускаются шнекороторные снегоочистители, комплексные коммунальные машины типа «Тройка-2000», выполняющие более десяти операций по благоустройству дорог и прилегающих территорий.
В восьмидесятые годы разрабатывается и внедряется автомобиль сельскохозяйственного назначения «Урал-5557». Специальный транспортно-технологический автомобиль-самосвал был способен работать при температуре от 40 градусов жары до 45 градусов холода, мог использоваться и в Средней Азии, и на Севере. Обладая высокой проходимостью и оптимально подобранными передаточными числами трансмиссии, он на полях мог работать с различной сельскохозяйственной техникой. «Урал-5557» успешно работал в составе автопоезда, обладал высокой производительностью благодаря высокой скорости (70 км/час) и большой грузоподъемности (14 тонн). Шасси грузовика использовалось как база для установки различных кузовов и спецоборудования. Широкопрофильные шины с регулированием давления обеспечивают высокую проходимость машины по грунтам разной плотностb. Новые системы вентиляции и отопления, автоматическое дистанционное управление откидывающихся по сигналу из кабины бортов платформы создали водителю комфорт в работе в любых условиях.
В 1983 году началось мелкосерийное производство «Урал-5557». В 1985 году за большие успехи в выполнении государственных заданий по выпуску автомобильной техники Уральский автомобильный завод был награжден орденом Октябрьской революции. 21 февраля 1986 года был выпущен миллионный уральский автомобиль. В 1989 году на автозаводе изготовлен первый четырехосный автомобиль «Урал-5323» с унифицированной кабиной «КамАЗ».