В 1956 году Московскому автозаводу имени И.А.Лихачева выдали техническое задание на разработку нового грузовика грузоподъемностью 4 тонны и с V-образным шестицилиндровым двигателем мощность 130 л.с.

В конце 1956 - начале 1957 года построили два опытных образца и по результатам испытаний у двигателей V6 нашли серьезные конструктивные недостатки

Было решено комплектовать автомобиль рядным шестицилиндровым двигателем, которым комплектовались ЗИЛ-164 и ЗИЛ-157. Однако нижнеклапанная компоновка серьезно устарела. Поэтому было решено модернизировать двигатель

В середине 1957 года было построено два переходных опытных образца ЗИЛ-130 второй серии с верхнеклапанными рядными шестицилиндровыми двигателями ЗИЛ-120ВК. Объем 5,55 л. и мощность 136 л.с. при степени сжатия 6,3 и 154 л.с. при степени сжатия 7,5

В 1958 году было изменено техническое задание на грузовик. Теперь грузоподъемность составляла 4-5,5 тонн. И комплектовать было решено новым V-образном восьмицилиндровым двигателем. 6 литров и 150 л.с

Однако посчитали что мощность двигателя для большинства модификаций ЗИЛ-130 была избыточна. Поэтому для бортового грузовика ЗИЛ-130, сельскохозяйственного самосвала ЗИЛ-130Б и длиннобазного грузовика ЗИЛ-130Г предусмотрели другой V-образный восьмицилиндровый двигатель Заволжского моторного завода. %,52 литра и мощностью 138 л.с.

Опытные образцы ЗИЛ-130 с двигателями ЗМЗ построили только в 1961 году. Эти автомобили получили в индексе букву М

В общей сложности в 1959-1962 годах было изготовлено 32 опытных образца ЗИЛ-130

В 1963 году грузовик ЗИЛ-130 демонстрировался на международной выставке в Лейпциге, где получил золотую медаль

Массовое производство ЗИЛ-130 было начато в 1964 году

В 1966 году для обеспечения повышения ресурса двигателя до 180 тыс. км. была официально снижена грузоподъемность до 5 тонн. Эти машины получили индекс ЗИЛ-130-66

На рубеже 60-70-х годов была проведена глубокая модернизация ЗИЛ-130. И в 1973 году для испытаний построили два опытных образца, которые получили индекс ЗИЛ-130-77, т.к. запустить в производство данную модификацию планировалось в 1977 году

С апреля 1977 году завод начал производить машины с увеличенной грузоподъемностью до 6 тонн. Они получили индекс ЗИЛ-130-76

В связи с новыми техническими условиями на автомобиль ЗИЛ-130 и его модификациям с 1 января 1986 года им были присвоены новые индексы. Базовая бортовая машина стала называться ЗИЛ-431410

Выпуск грузовиков ЗИЛ-431410 на головном предприятии был прекращен в  январе 1995 года. Всего в Москве было изготовлено 3 388 312 экземпляров автомобилей семейства ЗИЛ-130

Всего за многолетнюю историю грузовиков семейства ЗИЛ-130 можно было насчитать около 150 различных модификаций