Полностью переключившись на массовый выпуск легковых и грузовых автомобилей гражданского и военного назначения, а также колесной бронетехники, Горьковский автозавод уже не успевал уделять достаточного внимания экспериментальным и перспективным разработками принципиально новой армейской автотехники. Несмотря на это, в 1950 – 1960-е годы все серийные колесные военные машины проходили скрупулезную аналитическую проверку на возможность создания на их основе более эффективных средств высокой проходимости, установки ранее не известных систем привода, силовых агрегатов и уникальных движителей. К таким разработкам относились также оригинальные авиадесантируемые автомобили, машины для передвижения по железнодорожным рельсам, несколько полугусеничных вариантов и грузовиков с арочными шинами, описанных в публикациях по серийной военной автотехнике марки ГАЗ.
Первой подвижной базой для создания новых видов движителей послужил простой армейский вездеход ГАЗ-69. В конце 1950-х и начале 1960-х годов завод собирал его опытные засекреченные варианты, на которых испытывали полугусеничные, полностью гусеничные и специальные снегоходные движители фрезерного типа с дополнительными опорными лыжами, не имевшие иностранных аналогов. Последние представляли собой узкие металлические колеса большого диаметра с острыми кромками по окружности, которые во время движения по снежной целине или ледяному насту прорезали их на глубину 30 – 50 см, достигая замерзшего твердого грунта. Колеса опирались на него и, отталкиваясь от достаточно прочной поверхности, могли продвигать машину по местности, на которой буксовала даже гусеничная техника. Второй опытный вариант ГАЗ-69 снабжался четырьмя компактными ведущими гусеницами с треугольным обводом, которые навешивали вместо обычных колес. Эти движители имели верхние двойные звездочки, установленные на концах ведущих полуосей и вращавшие легкие бестраковые тросовые гусеницы с жесткими перемычками, опиравшиеся на четыре небольших катка и снабженные двумя натяжными барабанами. Результаты испытаний таких систем остаются неизвестными, но, судя по их кратковременности, большинство из них не оправдали надежд своих создателей и серийно никогда не выпускались. В НАМИ на ГАЗ-69 монтировали свои не менее оригинальные пневмогусеничные и даже шагающие движители. Второй по хронологии экспериментальной базой стали многоцелевые полноприводные машины ГАЗ-62 первой серии, на агрегатах которых был создан первый и единственный советский легкий армейский четырехосный автомобиль, причем сразу в сухопутном и плавающем исполнениях.
Весной 1956 года, в процессе поисковых работ по легким многоосным полноприводным военным машинам малого класса, под руководством ведущего конструктора В. Н. Кузовкина был построен опытный сухопутный вездеход ГАЗ-62Б (8x8) грузоподъемностью 1,2 т со всеми односкатными колесами, созданный в виде работоспособного макетного образца. Он получил 6-цилиндровый двигатель мощностью 94,5 л.с. от легковой модели ГАЗ-12 (ЗИМ), раздаточную коробку, тормозную систему, 16-дюймовые колеса, откидное лобовое стекло, переднюю облицовку и оперение от капотного автомобиля ГАЗ-62 и новый удлиненный цельнометаллический кузов с задним откидным бортом, продольными скамьями и общим тентом со смотровыми окнами. На машине использовалась трансмиссия с раздаточной коробкой центрального расположения и проходными коническими главными передачами обоих средних мостов с кулачковыми дифференциалами повышенного трения, от которых крутящий момент перераспределялся на крайние оси. Управляемыми являлись четыре передних колеса, смонтированные на тележке с колесной базой 1200 мм. Все шины низкого давления размером 10,00 – 16 снабжались системой регулирования давления воздуха.
Общая колесная база ГАЗ-62Б составляла 3450 мм, колея всех колес – по 1668 мм, дорожный просвет под мостами – 360 мм.
С полной массой 4167 кг вездеход развивал на шоссе максимальную скорость 80,2 км/ч. Проведенные в августе 1956 года военные оценочные испытания завершились для него полным провалом.
Впоследствии на основе ГАЗ-62Б горьковские судостроительные заводы № 21 и № 112 собрали две макетные амфибии ГАЗ-62П с тентованными цельнометаллическими водоизмещающими корпусами без дверей и отводом мощности на гребной винт. Сначала обе плавающие машины проходили цикл заводских испытаний, а в ноябре – декабре 1957 года одна из них была представлена на полигоне НИИАП в Бронницах, где проводились ее сравнительные испытания с более крупными прототипами Московского автозавода. Модель ГАЗ-62П оказалась маломощной и переутяжеленной с недостаточной проходимостью и маневренностью. Она не получила рекомендации к серийному производству, а ее оригинальная, но слишком сложная трансмиссия больше не применялась.
Экспериментальные работы ГАЗа 1960-х годов по дальнейшему повышению проходимости автомобилей на заснеженной и труднопроходимой местности проводились с использованием своего лучшего и самого распространенного армейского 2-тонного грузовика ГАЗ-66 и сводились к установке его различных вариантов на новые виды более эффективных движителей. В основном это были традиционные полугусеничные версии и компактные съемные гусеничные движители, которые «надевали» на обычный автомобиль вместо ведущих колес. По всей видимости, эта идея была навеяна из-за океана, где с 1948 года ее разрабатывала фирма «Таккер» (Tucker) для своих вездеходов-снегоходов двойного назначения, работавших в северных регионах США и Канады, в Арктике и Антарктике. В этот период Горьковский автозавод самостоятельно разработал и испытал несколько опытных образцов полностью гусеничных машин. Вариант на шасси ГАЗ-66Б с открытой кабиной снабжался четырьмя ведущими движителями с треугольным обводом облегченных тросовых бестраковых гусениц с верхними двойными приводными звездочками, четырьмя опорными и двумя натяжными катками, сходными по конструкции с движителями для ГАЗ-69. Позднее на ГАЗ-66 был испытан усиленный траковый движитель, но столь сложные и громоздкие конструкции не привели к существенному повышению проходимости, и работы по ним были завершены.