В октябре 1963 года кразовские автомобили претерпели первую серьезную модернизацию. Спустя два года была создана новая модель КрАЗ-257, которая долгое время была базовой для целого семейства большегрузных автомобилей: помимо бортового грузовика, в Кременчуге собирали самосвал КрАЗ-256, седельный тягач КрАЗ-258 и другие автомобили. Это были поистине автомобильные долгожители — семейство КрАЗ-257 (пусть и несколько раз модифицированное) выпускалось с середины 1960-х до середины 1990-х годов.
Еще к 1968 году было практически подготовлено к производству новое семейство КрАЗ-250, отличавшееся более удобной кабиной и лучшими техническими показателями. Однако производство этой модели задержалось на 10 лет — предприятию просто негде было производить новые кабины. Судьба другой модели — армейского грузовика повышенной проходимости КрАЗ-260, на базе которого было создано несколько гражданских машин, — сложилась более удачно.
Если разнообразием моделей грузовиков КрАЗ не радовал, то количество выпускаемых автомобилей росло с каждым годом. В апреле 1963 года с конвейера сошел грузовик с номером 25 000, в конце 1968 года КрАЗ выпустил 100-тысячный автомобиль, а в апреле 1984 года число автомобилей, выпущенных на КрАЗе, перевалило полумиллионный рубеж. Долгое время завод удерживал лидерство среди советских автозаводов, выпускавших грузовики, по количеству производимых автомобилей на одного работающего. Максимальный показатель был достигнут в 1979 году — 1,66 автомобиля на одного работника.
За десять дет до этого в октябре 1976 года в истории КрАЗа началась новая эпоха — на базе завода было создано «Производственное объединение АвтоКрАЗ», в состав которого, помимо головного предприятия, влились Кременчугский колесный завод, Токмакский кузнечно-штамповочный завод, Мариупольский радиаторный завод, Каменец-Подольский автоагрегатный завод, Симферопольский завод авторулей. В конце 1970-х годов на одном из самых больших объединений в Украине работало почти 25 тысяч человек, из них 16,5 тысяч — собственно на КрАЗе. В 1986 году объединение установило новый рекорд по производству автомобилей за год — было выпущено 30 655 грузовиков. Однако вскоре настали времена, когда КрАЗу приходилось думать не о наращивании производства, а о том, чтобы элементарно выжить.
Как мы уже говорили, пришедший на смену плановой системе рынок тяжело ударил по автомобильной промышленности бывшего СССР. И КрАЗ не стал исключением. Украине десятки тысяч большегрузных автомобилей были просто не нужны, рынки же стран СНГ в силу разных причин оказались фактически закрыты для КрАЗа. Производство автомобилей снизилось просто катастрофически. Если в середине 1980-х предприятие изготавливало около 30 тысяч автомобилей, то, например в 1997 году — 1600, а в 1999-м — и вовсе 700. Казалось, что это предел, еще год-два такого полусуществования — и флагман украинского автопрома попросту прекратит свое существование. Не помогали и различные реорганизационные меры. В 1995 году было зарегистрировано открытое акционерное общество «Кременчугский автомобильный завод», а в следующем году была создана холдинговая компания «АвтоКрАЗ», в состав которой вошли несколько предприятий, производящих комплектующие и запасные части для кременчугских грузовиков.