С июня 1964 года базовой моделью Горьковского автозавода становится ГАЗ-53 грузоподъёмностью 3000 кг.

В отличие от своего предшественника, эта машина оборудовалась новыми двигателем, сцеплением, задним мостом с гипоидной главной передачей, подвеской, электрооборудованием, а также разработанной ещё в 1962 году облицовкой радиатора с нижним расположением фар.
На деле, крупносерийную сборку восьмицилиндрового мотора ЗМЗ-53 наладили в Заволжье ещё в конце октября 1963 года, но первоначально он шёл исключительно для установки на вездеход ГАЗ-66 (наименование двигателя - ЗМЗ-66).
Вследствие того, что блок цилиндров, впервые в мире изготавливавшийся с применением литья под давлением, производился из алюминиевого сплава АЛ4, его вес уменьшился на 22,5 кг по сравнению с блоком ГАЗ-51 и в то же время он стал короче на 46 мм.
В июне 1965 года ГАЗ-53 уступил свое место на конвейере модернизированному ГАЗ-53А.