Параллельно с созданием легковых автомобилей для гражданских нужд в конце 1920-х гг. в Советском Союзе приступили к разработке легких машин для различных подразделений Красной Армии. В первую очередь особо остро стояла проблема с обеспечением специальными легковыми автомобилями повышенной проходимости — командирскими, разведывательными, штабными и связными, шасси которых также можно было бы использовать при создании легких броневиков. Обычные легковые автомобили, существующие в те годы в СССР, не обладали достаточной надежностью в условиях бездорожья. Кроме того, многочисленные попытки, предпринятые в 1930-е гг., разработать на их основе трехосные (с колесной формулой 6x4) и полугусеничные модификации («Форд»-А-НАМИ, НАТИ-2, ГАЗ-А-«Кегресс», ГАЗ-ТК, ГАЗ-ААА, ГАЗ-21, НАТИ-ВМ и др.) также не дали ожидаемых результатов. Очевидной стала необходимость разработки полноприводных автомобилей со всеми ведущими колесами.

Подобная конструкторская работа проводилась и на Горьковском автомобильном заводе. В апреле 1938 г. техническим отделом завода для изучения был получен автомобиль американской фирмы «Мармон-Харрингтон» модель Д-2, у которого все четыре колеса были ведущими (колесная формула 4 х 4). Проведенные испытания показали ряд достоинств автомобиля с точки зрения проходимости, что привело руководство технического отдела к мысли о необходимости срочного конструирования и постройки аналогичного автомобиля. Уже в июле конструкторское бюро отдела получило задание на проектирование нового полноприводного шасси. Однако в ходе более детального изучения конструкции американского автомобиля был выявлен ряд больших конструкторских и эксплуатационных недостатков, и это заставило советских конструкторов отказаться от мысли использовать его в качестве прототипа будущей машины.

В результате длительных поисков и экспериментов базой для нового армейского легкового автомобиля был выбран ГАЗ-М1, который к этому времени успел доказать, что обладает достаточно надежными и прочными агрегатами шасси. В середине 1938 г. группой специалистов в составе ведущего конструктора B. А. Грачева, инженеров Б. Д. Кирсанова, А. Г. Кузина, Н. Г. Мозохина, М. П. Пименова, C. Г. Зислина и В. И. Подольского была разработана «переходная модель» будущего полноприводного двухосного автомобиля. Машина получила наименование ГАЗ-11 -40 и была оснащена новым мощным 6-цилиндровым двигателем ГАЗ-11, открытым кузовом с брезентовым верхом (для южных районов) и вместительным багажником. Испытания опытных образцов автомобиля показали перспективность дальнейшего развития шасси этой конструкции. В этом же году конструкторское бюро Горьковского автозавода получило техническое задание на проектирование полноприводного варианта «эмки», получившей наименование ГАЗ-61.

В январе 1939 г. конструкторское бюро изготовило все рабочие чертежи и передало экспериментальному цеху заказ на изготовление опытных образцов. Такая оперативность разработки объяснялась тем, что фактически заводским конструкторам необходимо было создать только передний ведущий мост и раздаточную коробку. Для их силовой связи использовался несколько измененный карданный вал автомобиля ЗИС-101 с шарнирами на игольчатых подшипниках. Вместо стандартной трехскоростной коробки передач легкового автомобиля на новую полноприводную машину установили «грузовую» четырехскоростную коробку от ГАЗ-АА с вдвое увеличенным силовым диапазоном, что позволило обойтись без демультипликатора. В механическом приводе тормозов применили уравнитель. Кроме того, ГАЗ-61 получил шины, оснащенные специальным «вездеходным» профилем «граунд-грипп», и 6-ти цилиндровый двигатель, развивающий максимальную мощность 85 л.с.

В июне 1939 г. пробная партия автомобилей ГАЗ-61 поступила на заводские испытания. Они проводились в течение лета и осени 1939 г. В ходе испытаний новый автомобиль показал неплохие характеристики. На шоссе с полной нагрузкой (500 кг) он развивал скорость до 107,5 км/ч, имея минимальный расход топлива 14 л на 100 км. Благодаря приводу на все колеса, большой мощности двигателя, увеличенному передаточному отношению в трансмиссии, покрышкам со специальным профилем и поднятой на 150 мм раме полноприводная «эмка» преодолевала на грунте подъемы такой крутизны, которые были не по силам даже некоторым моделям гусеничных машин — до 40°. На песчаном грунте ГАЗ-61 с места брал подъем крутизной до 15°, а с хода — до 30°. Автомобиль не застревал даже на размытых осенними дождями грунтовых дорогах и пашне, мог буксировать прицеп массой до 700 кг. Кроме того, во время испытания ГАЗ-61 уверенно переезжая через бревно диаметром 0,37 м, преодолевал брод глубиной до 0,82 м, ров шириной до 0,9 м, снег глубиной более 0,4 м.
Вот как описывает в своих дневниках испытания ГАЗ-61 его основной создатель В. А. Грачев: «Расскажу только об одном эпизоде. Прошлой осенью, когда беспрерывный дождь, шедший три дня, привел все окрестные дороги в непроезжее состояние, автомобиль ГАЗ-61 отправился из города Горького в очередную поездку. Впереди расстилалась грунтовая дорога, изобилующая крутыми подъемами и спусками. Глина, смешанная с песком, составлявшая дорожное покрытие, размокла и была изрезана глубокими колеями, залитыми водой. Канавы по краям дороги представляли как бы своеобразные ловушки, попав в которые нормальный автомобиль не мог бы самостоятельно выбраться. Однако ГАЗ-61, работая всеми четырьмя колесами, спокойно шел по скользкому пути...

Автомобиль ГАЗ-61 со всеми ведущими колесами, мощным двигателем, высоко расположенной рамой и покрышками специального профиля «граунд-грипп» способен преодолевать такие препятствия, которые в автомобильной практике считались до сих пор непреодолимыми даже для полугусеничных вездеходов. Рыхлые грунты (песок, заболоченные луга, пашня и т.д.) не являются тяжелым препятствием для автомобилей со всеми ведущими колесами. На песках ГАЗ-61 показал высокий класс проходимости. Ни одна полугусеничная или гусеничная машина не может с ним соперничать. Он идет по песку настолько свободно, что, даже остановившись на 15-градусном подъеме, может с легкой пробуксовкой возобновить устойчивое движение.

Весьма показательна способность автомобиля ГАЗ-61 подниматься по лестнице. Испытание опытного образца по преодолению этого вида препятствий проводилось на культбазе Горьковского автозавода. С песчаного речного пляжа вела в гору под углом 30 градусов лестница в четыре марша. Автомобиль поднимался по ней удивительно спокойно».
В течение 1940 г. шла подготовка автомобиля к запуску в серийное производство. Специалисты ГАЗа планировали наладить выпуск автомобиля ГАЗ-61 в трех модификациях: с открытым кузовом «фаэтон» — ГАЗ-61 -40, с закрытым стандартным кузовом от ГАЗ-М1 типа «седан» — ГАЗ-61-73 и полугрузовой «пикап» — ГАЗ-61-415. Однако в условиях надвигающейся войны их планы пришлось подкорректировать. Автомобилей модификации ГАЗ-61-40 удалось собрать всего несколько штук, используя для этого уже готовые открытые кузова. В дальнейшем производство кузовов такого типа не удалось наладить из-за начавшейся Великой Отечественной войны. Модификацию ГАЗ-61-415 пришлось конструктивно упростить, но даже это не позволило наладить их производство в достаточном количестве из-за нехватки листового металла и 6-цилиндровых двигателей ГАЗ-11. Впрочем, эти упрощенные «пикапы», получившие наименование ГАЗ-61-417, с успехом использовались в Красной Армии в качестве тягачей для легких артиллерийских систем, в частности во время битвы за Москву. Основной же моделью легкового вездехода для высшего командного состава Красной Армии стал ГАЗ-61-73.

По проходимости ГАЗ-61-73 значительно превосходил поставляемые в Советский Союз в рамках программы «ленд-лиз» американские автомобили «Виллис». В исторической и специальной литературе можно неоднократно встретить свидетельство того, что удобный закрытый кузов советского автомобиля, отличная динамика, выносливость, неприхотливость — все это снискало глубокое уважение фронтовиков и видных советских военачальников, к которым можно отнести К. Е. Ворошилова, Г. К. Жукова, К. К. Рокоссовского, С. К. Тимошенко и С. М. Буденного. Следует добавить, что за создание автомобиля ГАЗ-61, обладающего высокими эксплуатационными показателями, В. А. Грачев был удостоен в 1942 г. Государственной премии.

Однако, несмотря на высокие тактико-технические характеристики, ГАЗ-61 находился в производстве лишь в течение 1941 г. Уже осенью 1941 г. на конвейерах Горьковского автозавода его сменил более технологичный и дешевый ГАЗ-64. Таким образом, общее количество выпущенных вездеходов ГАЗ-61 примерно 400 единиц.

Автомобиль ГАЗ-61 имел пятиместный четырехдверный металлический кузов типа «седан», который крепился болтами к раме шасси. Установленный на нем шестицилиндровый рядный карбюраторный двигатель жидкостного охлаждения мощностью 85 л.с. отличался высокой надежностью и топливной экономичностью. Особенностью автомобиля является то, что оба его моста — ведущие с зависимой рессорной подвеской и гидравлическими рычажными амортизаторами. Крутящий момент от двигателя на оба моста передавался посредством четырехступенчатой коробки передач типа ГАЗ-АА через раздаточную коробку без демультипликатора.

Благодаря наличию двигателя, по мощности ненамного уступавшего мощности двигателя танка Т-26, и приводу на все колеса вездеход ГАЗ-61 при массе в снаряженном состоянии 1650 кг развивал скорость 107 км/ч и мог преодолевать подъемы крутизной 38°, буксировать прицепы массой до 700 кг и форсировать брод глубиной до 0,72 м. При установке на колеса шин с развитыми грунтозацепами он по проходимости превосходил полугусеничные машины.

Автомобиль выпускался в трех модификациях:
• ГАЗ-61-73 — основная модель с кузовом типа «седан», известная как ГАЗ-61;
• ГАЗ-61-40 — модель с кузовом типа «фаэтон». Эта модель была на 30 кг легче, чем ГАЗ-61-73, хотя в дополнение к основному бензобаку на 60 л имела еще и резервный бак емкостью 50 л. Кроме того, в карманах передних крыльев были установлены два запасных колеса;
• ГАЗ-61-417 — выпущенный в количестве нескольких сотен экземпляров полноприводной пикап с откидными сиденьями и двухместной кабиной с брезентовым верхом. Этот автомобиль использовался в качестве артиллерийского тягача для буксировки 45-мм противотанковых пушек.

Технические характеристики
Масса 1,65 т
Масса буксируемого прицепа 0,40 т
Колесная формула 4 x 4
Габариты:
длина 4,67 м
ширина 1,75 м
высота 1,9 м
База 2,85 м
Колея 1,44 м
Число мест в кабине 5
Двигатель 6-цилиндровый, карбюраторный
Мощность двигателя 85 л.с.
Максимальная скорость по шоссе 107 км/ч
Запас хода 375 км
Преодолеваемые препятствия:
подъем 38 градусов
глубина брода 0,7 м
ширина рва 0,8 м