После обкатки заводские испытания ЗИЛ-132 начались в феврале 1960 года и впоследствии эпизодически проводились до осени 1962 года. При этом на автомобиле монтировали несколько различных типов шин: стандартные восьмислойные 16,00 - 20 модели И-159, широкопрофильные увеличенного диаметра 18,00 - 24 и арочные размером 1500x840. В марте 1961 года грузовик был переоборудован автоматической коробкой передач от машины ЗИЛ-135Е, новым демультипликатором и фургоном для установки аппаратуры и размещения испытателей. С разными шинами он мог двигаться по снежной целине глубиной до 1,2 м, развивая скорость 19 км/ч, и преодолевал заснеженный подъем крутизной до 28?. Основные недостатки относились к малой жесткости элементов рамы и надежности ходовой части, рассогласованности управления колесами и продольному раскачиванию на скорости более 60 км/ч. С переводом СКБ на интенсивные работы по четырехосным спецшасси дальнейшая доработка ЗИЛ-132 была приостановлена. Единственный прототип был уничтожен при пожаре в сентябре 1962 года.

Доработанный вариант ЗИЛ-132 с автоматической трансмиссией и 24-дюймовыми шинами. 1961 год

Вспомнили об автомобиле ЗИЛ-132 в середине 1960-х годов, когда СКБ получило заказ на разработку и изготовление партии плавающих поисково-эвакуационных установок ПЭУ для обнаружения и доставки возвращаемых космических аппаратов и их экипажей. Этим оригинальным транспортным средствам посвящена глава о специальных трехосных амфибиях. Из них к семейству ЗИЛ-132 относился только плавающий грузовик ЗИЛ-132П, а в 1970-е годы его третьим поколением стали бескапотные автомобили серии ЗИЛ-132Р.

ЗИЛ-132П (1969 г.) - единственный опытный образец перспективного 4-тонного плавающего армейского автомобиля, созданный в инициативном порядке на базе поисковой машины ПЭУ-1 как развитие общей концепции "равнорасположенного" 132-го семейства. Собран в начале августа 1969 года. Он также снабжался 180-сильным двигателем ЗИЛ-375 и бортовой трансмиссией, но получил механическую коробку передач от автобуса ЗИЛ-158, оригинальную двухступенчатую раздаточную, торсионную подвеску крайних мостов, сварную раму, бортовой кузов из алюминиевого сплава и стеклопластиковые водоизмещающий корпус и кабину от модели 135Л. По сравнению с первым грузовиком ЗИЛ-132 расстояние между осями соседних мостов было сокращено до 2300 мм, что позволило уменьшить радиус поворота до 11,0 м, зато дорожный просвет под днищем достиг 660 мм. Полная масса амфибии составила 10,5 т, габаритная длина - 7180 мм, ширина - 2610 мм, высота по кабине - 2450 мм. Максимальная скорость по шоссе - 75 км/ч, на плаву при помощи водомета - 5 - 7 км/ч. Для прохождения особо сложных участков местности в кузове впервые устанавливали авиационный турбореактивный двигатель, обеспечивавший дополнительную силу тяги.

Опытный образец армейского 4-тонного плавающего автомобиля ЗИЛ-132П. 1969 год ЗИЛ-132Р (1974 - 1975 гг.) - опытный многоцелевой 5-тонный бескапотный грузовик-тягач, построенный в начале мая 1974 года, - более совершенная модификация варианта ЗИЛ-132. Первоначально также был задуман как многоцелевой армейский автомобиль высокой проходимости и маневренности, способный заменить серийный грузовик ЗИЛ-131. Его ведущим конструктором являлся А.И. Филиппов. Автомобиль оснащался алюминиевой рамой и бензиновым двигателем ЗИЛ-130 V8, форсированным до 165 л. с. и установленным за новой 3-местной стеклопластиковой кабиной. Модернизированная бортовая трансмиссия включала сухое двухдисковое сцепление с гидроприводом, синхронизированную 5-ступенчатую коробку передач ЗИЛ-137 с отбором мощности, раздаточную коробку с блокируемым дифференциалом и бортовые редукторы в алюминиевых корпусах. Здесь впервые для машин 132-й серии появилась полноценная независимая рычажно-торсионная подвеска всех колес и была введена двухконтурная пневмогидравлическая система с вентилируемыми дисковыми тормозами, установленными на бортовых редукторах. Управление передними колесами осуществлялось рулевым механизмом с гидроусилителем, поворот задних производился посредством гидравлического следящего устройства. В цельнометаллической грузовой платформе длиной 4115 мм с армейским тентом размещались продольные скамьи для боевого расчета. В комплектацию входили два стеклопластиковых бензобака на 300 л и шины размером 14,00 - 20 или 16,00 - 20. Автомобиль имел колесную базу 2100+2100 мм и колею 2075 мм. Габаритная длина составила 6990 мм, дорожный просвет - 380 мм. Снаряженная масса - 6360 кг, полная - 11 360 кг. На испытаниях, продолжавшихся до апреля 1975 года, грузовик развивал максимальную скорость 68 км/ч, преодолевал подъемы крутизной 30?, косогор в 25? и броды глубиной 1,3 м. Его радиус поворота в 11 м по-прежнему оставлял желать лучшего, а средний расход топлива 78,4 л на 100 км вовсе не укладывался в рамки военных требований. Несмотря на достаточную мощность, по эксплуатационным качествам ЗИЛ-132Р несущественно отличался от ЗИЛ-131 и был условно одобрен военными при внесении серьезных модификаций, что повлекло бы за собой существенную переделку всей конструкции.