В октябре 1961 года Московский автозавод перешёл на производство взамен ЗИЛ-157 модернизированного вездехода ЗИЛ-157К, в конструкции которого, как и на грузовике ЗИЛ-164А, применялись узлы от готовившегося к выпуску нового автомобиля ЗИЛ-130. Была модернизирована коробка передач и раздаточная коробка.
Полноприводный 2,5-тонный трёхосник ЗИЛ-157 создавался как несущественно модернизированная версия предшественника, в которой удалось воплотить наиболее прогрессивные решения, не нашедшие поддержки военного заказчика в середине 40-х. Прежде всего, это были все односкатные колёса с одинаковой колеёй, а также система регулирования внутреннего давления воздуха в шинах, заимствованная у амфибии ЗИС-485.