Летом 1954 г. перед только что сформированным СКВ ЗИС, первоначально насчитывавшем всего 20 человек, была поставлена задача: в короткий срок создать принципиально новый средний многоцелевой четырехосный (8×8) автомобиль сверхвысокой проходимости (он же быстроходный артиллерийский тягач АТК-6) грузоподъемностью 5-6 т.
Поскольку опыта разработки таких машин не было, то для изучения вопросов повышения проходимости колесных автомобилей, а также для оценки влияния отдельных конструктивных параметров на проходимость в течение июля-августа 1955 г. был построен опытный четырехосный (8×8) грузовой автомобиль ЗИС-Э134 макет №1.
Опытный ЗИЛ-Э134 доказал свою состоятельность. Практически не уступая гусеничному тягачу по проходимости и силе тяги, он обладал рядом существенных преимуществ – выше скорости движения по шоссе и ресурс ходовой части, дешевле эксплуатация. Проведенные испытания позволили выявить направления дальнейших исследований. И разработчику, и заказчику хотелось видеть более совершенную машину. Согласно требованиям военных, ее грузоподъемность должна была быть не менее 6 т, вес буксируемого орудия вырос вдвое. Тем не менее бесценный опыт, полученный при проектировании, постройке и в ходе испытании ЗИЛ-Э134 макет №1, давал уверенность в успешном выполнении нового задания на высоком техническом уровне.
ЗИС-Э134 макет №2
С целью определения параметров и конструктивных решений водоплавающего автомобиля 9 апреля 1956 г. был построен опытный образец 8×8 ЗИС-Э134 макет №2. Он отличался от своего предшественника водоизмещающим корпусом, отсутствием упругой подвески колес (на основании опыта испытаний ЗИС-Э134 макет №1), наличием водомета (установлен не сразу) с поворотным насадком, выполняющим функции водяного руля. Рабочее колесо водомета заимствовали от танка ПТ-76. По силовой установке, трансмиссии, движителю и по системе управления новая машина не отличалась от ЗИС-Э134 макет №1.