Как и базовый ГАЗ-51, армейский полноприводный вариант ÃÀÇ-63 имел тот же размер колесной базы (3300 мм) и снабжался 6-цилиндровым двигателем мощностью 70 л.с. (на поздних выпусках – с предпусковым подогревателем), 4-ступенчатой коробкой передач, классическими элементами ходовой части и деревометаллической кабиной, которую в 1950 году заменили на цельнометаллическую, а еще через два года в ней появились отопитель и обдув лобового стекла. Автомобиль получил передний ведущий мост с шариковыми шарнирами равных угловых скоростей «Бендикс-Вейсс» (Bendix-Weiss) и двухступенчатую раздаточную коробку с механизмом отключения привода передних колес, разработанные еще в военные годы. Разумное размещение «раздатки» позволило установить взаимозаменяемые карданные валы одинаковой длины для привода каждого моста. Грузовик ГАЗ-63 стал первым советским автомобилем со всеми односкатными 18-дюймовыми колесами и практически одинаковыми размерами передней и задней колеи (1588 и 1600 мм), что позволило сократить сопротивление качению и достичь «рекордных показателей проходимости» на местности, хотя боковая устойчивость машины оказалась явно недостаточной. Выпускавшийся параллельно вариант ГАЗ-63А снабжался передней лебедкой с тяговым усилием 3,5 тс и 65-метровым тросом, приводившейся карданным валом от коробки отбора мощности. Для установки специального оборудования выпускали шасси с кабинами 63Е и 63ЕА.

Армейский грузовик ГАЗ-63 первой серии с деревометаллической кабиной. 1949 год.

На обоих грузовиках использовался типовой деревянный кузов с решетчатыми бортами, откидным задним бортом, продольными скамейками и съемным тентом. Помимо основного 90-литрового топливного бака под сиденьем водителя слева под грузовой платформой устанавливался дополнительный бак на 105 л, позволивший по сравнению с ГАЗ-51 практически удвоить запас хода. Автомобили первых выпусков имели вездеходные шины размером 9,75 – 18, а с середины 1950-х годов – широкопрофильные 10,00 – 18. С целью углубления унификации с 1956 года ГАЗ-63 оборудовался бампером от ГАЗ-51.

ГАЗ-63А позднего выпуска с лебедкой и цельнометаллической кабиной. 1952 год.

Оба базовых варианта имели грузоподъемность на местности – 1,5 т и на шоссе – 2,0 т. Снаряженная масса ГАЗ-63 составляла 3200 кг, ГАЗ-63А – 3440 кг. Полная масса – 5350 и 5590 кг соответственно. Дорожный просвет под мостами – 280 мм. Машины развивали скорость 65 – 70 км/ч, могли преодолевать подъемы крутизной до 28°, форсировать брод глубиной 0,8 м и буксировать прицеп полной массой до 2 т. Контрольный расход бензина составлял 25 л на 100 км, запас хода достигал 780 км. Автомобилей капотной серии ГАЗ-63 до середины 1968 года было выпущено 474 464 экземпляра. Их заменой стал бескапотный грузовик ГАЗ-66.

В Советских Вооруженных Силах бортовые автомобили ГАЗ-63 выполняли транспортные функции по доставке грузов или 9 – 12 военнослужащих на местности и по дорогам общего пользования, являлись легкими артиллерийскими и аэродромными тягачами, а на их шасси впервые в СССР была создана обширная гамма специальной военной техники с различными надстройками и вооружением. На части грузовиков монтировали усиленные сцепные приспособления, наблюдательный люк в крыше, стойки для личного оружия, светомаскировочные световые и дегазационные приборы. Для монтажа различных полевых радиотехнических систем Советской Армии оба базовых грузовика выпускались в исполнениях 63Э и 63АЭ с экранированным электрооборудованием, позволявшим подавлять помехи в радиосвязи при работающем двигателе и использовать радиостанции во время движения автомобиля. В целях повышения устойчивости грузовиков ГАЗ-63 в 1954 году были построены и испытаны опытные низкопрофильные грузовики 63В без лебедки и 63АВ с лебедкой, чуть пониженным центром тяжести и чуть увеличенной колеей, скругленной облицовкой радиатора и более приземистым капотом. Модели ГАЗ-63АВ снабжались открытой кабиной с откидным лобовым стеклом, брезентовым верхом, мягкими боковыми вставками с небольшими окошками, облегченным металлическим кузовом со съемным тентом и были приспособлены для доставки транспортными самолетами и вертолетами. Эти модификации не принесли ожидаемых результатов, и работы над серией 63В пришлось прекратить.

Наибольшее количество модификаций автомобиля ГАЗ-63 было создано для поставок в вооруженные силы социалистических стран, в Финляндию и многочисленные государства Азии, Африки и Карибского региона. Все их изменения сводились к приспособлению советской техники к работе в различных климатических зонах, к улучшению интерьера кабины и доработкам кузовов. В страны с умеренным климатом поставлялись базовые шасси с кабиной 63ЕУ и 63ЕАУ, бортовые грузовики 63У и 63АУ и их экранированные версии 63ЭУ и 63АЭУ. Для эксплуатации в южных странах были созданы тропические варианты («тропики») с дополнительной буквой Ю в индексации (63ЕЮ, 63Ю, 63АЮ, 63ЭЮ и 63АЭЮ). Выпуск таких версий осуществлялся в течение всего времени изготовления базовых машин ГАЗ-63, но носил периодический характер в зависимости от получения военных заказов от союзных стран. К другим вариантам 63-й серии относились седельные тягачи военного назначения, поисковые конструкции специальных вездеходов и опытный легкий короткобазный артиллерийский тягач ГАЗ-68.

ГАЗ-63АВ с лебедкой, пониженным центром тяжести и открытой кабиной. 1954 год.

ГАЗ-63П (1958 – 1968 гг.) – многоцелевой седельный тягач на шасси ГАЗ-63 с допустимой нагрузкой на сцепное устройство 2,0 т, задними двускатными колесами и двумя топливными баками общей вместимостью 195 л. Первоначально создавался для гражданских нужд, но в Советской Армии ограниченно применялся для доставки по бездорожью воинских грузов и инженерных целей. Обычно он работал в сцепе со специальным армейским одноосным 4-тонным полуприцепом с бортовым цельнометаллическим кузовом.

ГАЗ-63Д (1957 – 1964 гг.) – многоцелевой седельный тягач, отличавшийся от модели ГАЗ-63П всеми односкатными колесами и наличием коробки отбора мощности. Эта конструктивная особенность позволила в 1957 – 1959 годах разработать на его базе и провести серию испытаний одного из первых советских активных автопоездов со специальным одноосным полуприцепом ГАЗ-745 с механическим приводом обоих задних колес и тентованным кузовом.

В 1950-е годы в вооруженных силах проходили испытания автомобили ГАЗ-63 с различными поисковыми системами и средствами дополнительного повышения проходимости на тяжелой местности. К ним относились экспериментальные образцы со съемными гусеницами и доработанный автомобиль с широкими арочными шинами низкого давления, имевший обозначение «Сибирь». Развитием неудачной конструкции полугусеничного грузовика АП-41 на шасси ГАЗ-51 считается последний опытный вариант, созданный в начале 1950-х годов на базе серийного грузовика ГАЗ-63. В нем была предпринята еще одна попытка создания более эффективного вездехода-тягача высокой проходимости за счет введения привода передних колес, упрощения и облегчения гусеничных движителей. На этой машине вместо задних колес монтировали легкие компактные движители с треугольным обводом коротких резинометаллических гусениц, верхней ведущей звездочкой и тремя штампованными опорными катками. Испытания вездехода, проведенные в 1952 – 1953 годах, так и не смогли удовлетворить все требования военных, и с появлением многоцелевого гусеничного транспортера ГАЗ-47 работы по полугусеничным грузовикам на заводе были прекращены.