ЗиЛ-131 разрабатывался с 1954 года для замены 157-й модели. Предыдущая машина поставлялась с мотором мощностью 104 л. с. и имела грузоподъемность 2,5 тонны.
Запас хода был равен 500 км при максимальной скорости 60 км/ч.Главной конструктивной особенностью в сравнении с предыдущим автомобилем стала установка 150-сильного карбюраторного двигателя V-8 (такому товарищу необходимо в среднем 50 литров бензина А-76 или АИ-93 на сотню).
В итоге получился полноприводный (6×6) 3,5-тонный армейский грузовик с возможностью автоматической регулировки давления воздуха в шинах (многие узлы и агрегаты унифицированы с народно-хозяйственным ЗиЛ-130).
Скорость выросла до 85 км/ч, а запас хода составил 650 км. С 1966 года началось серийное производство на головном предприятии в Москве.