КамАЗ-5320 стал первой по счёту моделью автомобиля под маркой КамАЗ.

Предназначен в т.ч. и для постоянной работы автопоездом с прицепом. Кузов — металлическая платформа с открывающимися боковыми и задним бортами и тентом. Кабина — трёхместная, цельнометаллическая, откидывающаяся вперёд, оборудована местами крепления ремней безопасности.
На КамАЗ-5320 устанавливались четырёхтактные V-образные восьмицилиндровые дизели разработки Ярославского Моторного Завода 10,85 л, мощностью 210 или 180 л. с., при максимальном числе оборотов 2600 в минуту. На дизелях для первых КамАЗов были применены конструктивные решения, которые на тот момент являлись для отечественного автомобилестроения новинками или ещё не находили широкого применения, например, азотированный коленчатый вал или полнопоточная система фильтрации масла с центрифугой. Автоматический контроль за правильностью работы системы охлаждения осуществляют гидромуфта в приводе вентилятора и два термостата. Система охлаждения сделана закрытой и была рассчитана на постоянное использование охлаждающей жидкости "Тосол". Была введена система очистки воздуха с фильтром сухого типа и автоматическим отсосом пыли из фильтра посредством эжектора, действующего за счёт энергии отработавших газов. Среди других новшеств можно отметить коллоидно-графитовое покрытие юбок поршней, съёмные металлокерамические направляющие втулки для клапанов, молибденовое покрытие нижнего поршневого кольца, активно-реактивный глушитель шума выпуска. В силовых агрегатах КамАЗ-5320 использованы двухдисковые сцепления. В гидравлическом приводе механизма управления сцеплением имеется пневмоусилитель, облегчающий пользование педалью. Особенностью трансмиссии тягача КамАЗ является делитель, или мультипликатор — дополнительная двухступенчатая коробка передач, установленная после сцепления перед основной коробкой. Одна передача делителя сделана прямой, а вторая — повышающей. Собственно коробка передач — пятиступенчатая, синхронизированная на второй, третьей, четвёртой и пятой передачах. Управление коробкой — дистанционное, с механическим приводом. В делителе передачи переключаются посредством пневматического привода. Карданная передача — открытого типа, состоит из двух трубчатых валов. Карданные шарниры на игольчатых подшипниках с постоянным запасом смазки. Главная передача ведущих мостов была сделана двойной: пара конических шестерён со спиральными зубьями и пара цилиндрических косозубых шестерён. В среднем мосте установлен блокируемый симметричный межосевой дифференциал.
КамАЗ-5320 снабжён несколькими системами тормозов: рабочей, стояночной, вспомогательной и запасной. Тормозные механизмы всех колёс — барабанного типа, с двумя колодками. Привод рабочего тормоза — пневматический, двухконтурный, с раздельным действием для колёс передней оси и колёс задней тележки. На стоянке автомобиль удерживается тормозными механизмами колёс задней тележки, которые в этом случае приводятся в действие от пружинных энергоаккумуляторов. Механизмы вспомогательного тормоза установлены в приёмных трубах глушителя. Их действие основано на создании противодавления в системе выпуска газов посредством заслонок, перекрывающих проходные сечения. При аварийном отказе одной из основных систем автомобиль можно остановить запасным стояночным тормозом. Рабочими тормозами водитель управляет, нажимая на педаль, связанную рычагами и тягами с двухсекционным тормозным краном. Справа от сиденья водителя расположен кран с рукояткой стояночного тормоза. Запасная система включается вместе со стояночной, а вспомогательная — при помощи кнопочного включателя, расположенного на полу кабины под рулевой колонкой.