Поскольку ЗИС-ЗЗ не оправдал возложенных на него надежд, а перспективные полноприводные машины еще не вышли из стадии испытаний, военные потребовали возобновить производство ЗИС-22. В результате в апреле-мае 1940 г. состоялся ряд совещаний о перспективах возобновления выпуска. С учетом выявленных недостатков конструкцию ЗИС-22 решили доработать, причем главным нововведением стало внедрение принудительного зацепления ведущего колеса и гусеницы.
В сентябре 1940 г. на государственные испытания были представлены опытные полноприводные автомобили ЗИС-32, новые варианты ЗИС-22 и автомобили с приспособлением повышения проходимости ЗИС-35. Параллельно, с целью сравнения машин по проходимости и экономике, испытывались серийные ЗИС-22, ЗИС-5 с цепями Гаянт и ЗИС-6 с цепями Оверрол.
В ходе испытаний общий километраж пробега устанавливался в 2000 км (1000 км — по проселку, 600 км — по шоссе смешанного типа, 350 км — по бездорожью, 50 км — по болотам и топким грунтам). Предполагалось первоначально загружать автомобиль 2500 кг груза, но фактически ЗИСы были нагружены 2000 кг, а именно — «чугунными чушками с равномерной укладкой их по всей площади грузовой платформы». На испытаниях «буксировка аварийных машин, а также вытаскивание засевших в грязи, производились испытуемыми автомобилями и главным образом полугусеничным ЗИС-22-50».
О новых модификациях ЗИС-22 говорилось следующее:
«При проектировании автомобиля ЗИС-22-50 ставилось задачей перевести автомобиль ЗИС-22 с фрикционного сцепления гусеницы с ведущими колесами на принудительное зацепление, также была проведена работа по усилению и конструктивной переработке некоторых узлов движителя.
Чертеж движителя с принудительным зацеплением ведущего колеса и гусеницы.
Характеристики автомобилей высокой проходимости по данным государственных испытаний
| Марка | ЗИС-22-52 | ЗИС-22-50 |
| Вес автомобиля без груза, кг | 5020 | 5300 |
| Грузоподъемность на шоссе, кг | 2500 | 2500 |
| Грузоподъемность по проселку, кг | 2000 | 2000 |
| Длина, мм | 6000 | 6000 |
| Ширина, мм | 2400 | 2400 |
| Высота, мм | 2230 | 2230 |
| Колея, мм | 1745 | 1745 |
| Число бензобаков | 2 | 2 |
| Емкость бензобаков, л | 180 | 180 |
| Запас хода по горючему на шоссе, км | 300 | 263 |
| Запас хода по горючему по проселку, км | 200 | 128 |
| Максимальная скорость на шоссе, км/ч | 39,8 | 38,0 |
| Максимальная скорость по проселку, км/ч | 14,1 | 12,8 |
| Максимальный преодолеваемый подъем | 28' | 28’ |
| Предельный преодолеваемый брод, м | 600 | 600 |
| Удельное давление у гусеничного движителя, кг/см² | 0,433 | 0,454 |
| Нагрузка без груза на передний мост, кг | 1375 | 1375 |
| Нагрузка без груза на задний мост, кг | 3645 | 3925 |
| Нагрузка с грузом на передний мост, кг | 1440 | 1330 |
| Нагрузка с грузом на задний мост, кг | 5620 | 5970 |
| Мощность двигателя, л.с. | 86 | 86 |
| Удельная мощность л.с./т | 12,2 | 11,8 |
| Вес гусеничного хода, кг | 1788 | 2070 |
Эти переработки были связаны с необходимостью согласовать агрегаты движителя с новыми условиями работы и возможным упрощением эксплуатационного ухода за машиной».
В связи с этим в конструкцию ЗИС-22 внесли ряд принципиальных изменений:
«1. Привод цепью осуществлен только на переднее колесо движителя (в связи с чем были устранены промежуточные дифференциалы).
2. Рамка движителя переконструирована. Изменена форма и боковые стороны усилены.
3. Введены тормоза в движитель (на основе передних тормозов ЗИС-5).
4. Переконструированы задние колеса движителя, которые в новой конструкции выполняют роль ленивца и служат для регулировки натяжения гусеницы.
5. Ведущие зубчатки расположены между обрезиненными поддерживающими скатами. В самих колесах размещены тормоза.
6. Регулировка натяжения цепи осуществляется специальным приспособлением перемещающим двумя винтами каждое переднее колесо.
7. Поддерживающий верхнюю ветвь гусеницы каток удерживается на рамке в двух вильчатых кронштейнах.
Эксцентриковые опоры поддерживающего катка устранены.
Резинометаллические гусеницы зубчаткой передних колес движителя принудительно приводятся в движение, зацепление гусеницы цевочное.
Звено гусеницы состоит из стальной плицы, имеющей на одном конце два желобка в которые закладываются резиновые прокладки. Другой конец загнут крючкообразно и зацепляется в желобки с резиновыми прокладками следующего звена.
Для лучшего сцепления с поверхностью дороги и амортизации, а так же и для того чтобы звенья не расцеплялись, по наружной поверхности гусеницы крепятся болтами резиновые башмаки 2 шт. на каждое звено.
На плицах имеются зубья-реборды, которые удерживают гусеницы от спадания с движителя. Шестерни и цепь Галля «движителя» закрыты общим кожухом».
Конструкция вездехода ЗИС-22-52 отличалась от ЗИС-22-50 только устройством гусеницы, которая была выполнена в виде двух резинотканевых лент общей шириной 400 мм. Ширина каждой ленты — 155 мм. Ленты соединялись между собой стальными накладками, которые крепились к лентам совместно с плицами и башмаками беговой дорожки болтами.
Движитель и все остальные агрегаты у обеих машин были одинаковыми.
По результатам испытаний вездеходов военные сделали следующие выводы:
«Из всех представленных на сравнительные испытания автомобилей повышенной проходимости требованиям Красной Армии удовлетворяют следующие автомобили:
Общие виды усовершенствованного вездехода ЗИС-22-52.