Основу первого послевоенного поколения Московского автозавода составили представительские легковые машины ЗИС-110 и гражданские грузовики ЗИС-150, поступавшие в Советскую Армию, а также специальные полноприводные армейские автомобили ЗИС-151. За их внедрение в ноябре 1949 года завод был награжден вторым орденом Ленина.

Олицетворением военного превосходства Вооруженных Сил СССР и победы Советского Союза в Великой Отечественной войне в послевоенные времена стали грандиозные парады на Красной площади в Москве, которые военные руководители страны принимали на новых весьма эффектных открытых легковых машинах ЗИС-110. С первых же лет производства они стали гордостью всей страны, воплощением возродившейся отечественной автомобильной промышленности и ее небывалого технического и творческого потенциала.

Это был солидный, мощный и быстроходный лимузин представительского класса для высших государственных, партийных и военных чинов Советского Союза. Его разработкой в военные годы занимался главный конструктор отдела легковых автомобилей А. Н. Островцев, принявший за основу американский «Паккард Супер Эйт-180» (Packard Super Eight) образца 1941 года. 20 сентября 1944 года первые опытные образцы машины были одобрены руководством СССР. Предсерийные автомобили появились 20 июля 1945 года, а в 1946 году на заводе имени И. В. Сталина началась мелкосерийная сборка лимузина ЗИС-110 с закрытым 7-местным кузовом с внутренней перегородкой. Его общая конструкция и внешность были выдержаны в духе типичной американской инженерной школы, что вовсе не мешало советским людям гордиться недоступными для них машинами, которые провозили по столичным улицам руководителей братских стран и два раза в год возглавляли главные военные парады в Москве. Новый ЗИС-110 получил прочную Х-образную лонжеронную раму, нижнеклапанный рядный 8-цилиндровый двигатель (6,0 л, 140 л.с.) с двухкамерным карбюратором, алюминиевыми поршнями и гидравлическими толкателями клапанов, полуцентробежное сцепление, синхронизированную 3-ступенчатую коробку передач, гипоидную главную передачу, гидравлический привод барабанных тормозов и 16-дюймовые колеса. Подвеска снабжалась гидроамортизаторами двойного действия, причем передняя была независимой пружинной. В средней части кузова для сопровождающих имелись два откидных сиденья – страпонтены. Оснащение салона включало раздельные системы отопления переднего и заднего отсеков и лобового стекла, всеволновой радиоприемник, кнопочное управление бесшумным гидравлическим механизмом подъема и опускания стекол боковых окон и перегородки. Масса 6-метрового лимузина в снаряженном состоянии составляла 2575 кг, полная достигала 3100 кг, максимальная скорость – 140 км/ч.

Маршал Г. К. Жуков в автомобиле ЗИС-110Б принимает парад в Москве 7 ноября 1955 года.

Специально для военных парадов и представительских целей в 1949 – 1957 годах в небольших количествах завод собирал фаэтоны ЗИС-110Б с опускавшейся в спинку переднего сиденья перегородкой и ручной системой укладки тента. В 1955 году они пришли на смену лошадям на военных парадах в Москве, Ленинграде и в других крупных городах СССР, став официальными парадными автомобилями со специфической зеленовато-серой окраской. В центральной части их салона за спинкой переднего сиденья была установлена рукоятка с кожаной отделкой, позволявшая командующему парадом, стоя внутри машины в полный рост, сохранять равновесие во время движения. Машины раннего выпуска имели съемные остекленные брезентовые боковые вставки. Последние варианты снабжались боковыми стеклами, поднимавшимися при помощи ручного механизма, радиосистемой с микрофоном и усилителем, дополнительными фарами, спецсигналами и окном в задней части тента. Их масса составила 2630 кг.

Специально для Верховного Главнокомандующего И. В. Сталина и его ближайших соратников в конце 1940-х годов на базе ЗИС-110 был создан бронированный легковой автомобиль ЗИС-115 с 262-сильным вариантом прежнего мотора с двумя карбюраторами, усиленной подвеской и тормозами, пуленепробиваемыми стеклами толщиной 75,5 мм и стальными бронелистами под днищем для защиты от взрывного воздействия мин. При возросшей до 5280 кг полной массе он получил задний мост от грузовика ЗИС-150 и шины размером 7,50 – 17. Его максимальная скорость не превышала 100 км/ч, а общее собранное количество составило лишь 38 экземпляров. В 1956 – 1958 годах были разработаны, построены и испытаны опытные образцы полноприводного варианта ЗИС-110П (ЗИЛ-110П) с агрегатами и узлами от легкого вездехода ГАЗ-69 и от машины ЗИС-115. Для военных целей они не использовались, но долгое время находились в Гараже особого назначения (ГОН). В общей сложности до 1958 года было собрано 2089 автомобилей серии ЗИС-110.

По окончании войны началась третья реконструкция Московского завода. В этот период на конвейере все еще находился грузовик ЗИС-5 военного образца, который оборудовали 85-сильным вариантом базового двигателя с центробежно-вакуумным регулятором опережения зажигания, гидравлическим приводом тормозов всех колес и усиленным задним мостом. О первом послевоенном поколении принципиально новых автомобилей ЗИС официально стало известно только в канун майских праздников 1947 года. Новой базовой народнохозяйственной моделью стал заднеприводный грузовик ЗИС-150 с доработанным довоенным мотором и новой кабиной, в целом повторявший стиль американских грузовых машин 1940-х годов. Под влиянием конструкции полноприводных армейских лендлизовских грузовиков на заводе еще в годы войны было решено наладить производство собственных автомобилей с колесными формулами 4x4 и 6x6. Первым из них в 1944 году появился опытный двухосный вариант ЗИС-150П, но от него быстро отказались. К этому времени конструкторы ЗИСа переориентировались на трехосные военные грузовики проамериканской конструктивной концепции с агрегатами от гражданской модели ЗИС-150 и учетом опыта создания автомобиля ГАЗ-33 с достаточно совершенными ведущими мостами. Результатом этих работ стал наиболее известный 2,5-тонный грузовик ЗИС-151 (6x6). Впервые он послужил базой широкой гаммы более мощных специальных военных исполнений, поступавших во все виды Вооруженных Сил СССР и в армии социалистических стран. С 1946 года на его основе создавался первый советский трехосный бронетранспортер БТР-152. В послевоенные годы ЗИС выпускал многоместные городские автобусы ЗИС-155, тоже нашедшие свою нишу в военном деле, а в 1950 году в его программу вошли бытовые холодильники, принесшие заводу не менее громкую известность, чем автомобили. В 1954 году на ЗИСе было образовано специальное конструкторское бюро, создавшее впоследствии семейство принципиально новых специальных многоосных полноприводных автомобилей высокой проходимости для Советской Армии, ПВО и РВСН. Летом 1956 года предприятию было присвоено имя И. А. Лихачева, и вся его продукция получила марку ЗИЛ.

Проектирование послевоенного народнохозяйственного грузового автомобиля началось в 1943 году под руководством главного конструктора Б. М. Фиттермана. Первый прототип был построен в январе 1944 года и оснащался американским бензиновым двигателем «Геркулес» (Hercules), деревометаллической кабиной от 5-тонного грузовика «Интернэшнл KR11» (International) и импортными шинами. Впоследствии построили три пробные машины с разными размерами колесной базы (3800, 4000, 4200 мм), направленные на испытания. В октябре 1947 года завод приступил к сборке предсерийных 4-тонных бортовых грузовиков ЗИС-150 со средним размером базы (4000 мм), а их серийное производство развернулось 26 апреля 1948 года. Основой нового силового агрегата ЗИС-120 оставался довоенный бензиновый 6-цилиндровый нижнеклапанный двигатель, несущественно модернизированный. При сохранении рабочего объема 5555 см³ он развивал мощность 90 л.с. (с ограничителем), оснащался тонкостенными быстросменными вкладышами коленчатого вала, термостатом в системе охлаждения, вакуумным и центробежным регуляторами опережения зажигания. Важными новшествами на ЗИС-150 являлись сухое двухдисковое сцепление, механическая 5-ступенчатая коробка передач с последней ускоряющей ступенью и пневматический привод тормозов. До 1953 года автомобили комплектовали упрощенной деревометаллической кабиной, но уже с 1950 года в ней стали появляться цельнометаллические варианты. В 1952 году были введены промежуточная опора карданного вала и откидывавшееся лобовое стекло. Все машины имели металлические капоты, оперение и горизонтальную решетку радиатора, и только модернизированный в 1954 году 96-сильный вариант ЗИС-150В получил вертикальную решетку. Деревянная грузовая платформа снабжалась тремя откидными бортами, под нею слева помещался один топливный бак вместимостью 150 л. В снаряженном состоянии грузовик весил 3900 кг, имел полную массу 8050 кг и мог буксировать прицеп полной массой 4,5 т. Он развивал максимальную скорость 65 км/ч и потреблял 38 л бензина на 100 км. Добротно сделанные, надежные и долговечные машины семейства ЗИС-150 не могли не найти своего места в военном деле.