Для улучшения продувки мотоотсека по бортам его сделали броневые отдушины. Для исключения поломок вентилятора от инерционных перегрузок его крестовину закрепили на промежуточных резиновых втулках – по тину «Майбах». Мощностные и моментные показатели повысил установленный в 1948 г. верхний карбюратор МКЗ-16В (будущий К 81), выполненный по оригинальной отечественной схеме (автор – Б.И.Абрам- сон). Потом, после доработки, он устанавливался на всех шестицилиндровых двигателях ЗИС.
Естественно, исходно слабым для БТР оказалось взятое за основу шасси ЗИС- 121 – по воспоминаниям Б.М.Фиттермана, вначале с ним мучились отчаянно. Частое разрушение («сгорание») муфты сцепления из-за возросших динамических нагрузок и большой работы буксирования, особенно допускаемой малоопытными армейскими водителями, удалось предотвратить применением специальной асбокаучуковой композиции (как на ЗИС 110) для фрикционных накладок ведомых дисков. Прогиб балок мостов был ликвидирован заметным (почти на 20 мм) увеличением наружного диаметра их чулков. Хронические поломки концов передних рессор удалось устранить только установкой съемных стальных ушек. Для увеличения динамических ходов передней подвески и повышения тем самым плавности хода подняли нижнюю часть несущего корпуса на 120 мм.
Были и другие усовершенствования, но в целом машина сложилась удачной и сразу, как бы на одном дыхании. Неизбежные доработки не носили принципиального характера и не потребовали радикальных переделок конструкции.
Максимальная скорость движения по шоссе достигала 80-87 км/ч. Благодаря хорошей длинноходовой передней подвеске с эффективными амортизаторами и более совершенному движителю при увеличенной удельной мощности средняя скорость движения БТР по типовому маршруту бездорожья с полной (боевой) массой 8600 кг вдвое превышала таковую на ЗИС-151 (64 км/ч против 33 км/ч).
Преодолеваемый подъем по грунту достигал 34°, брод – до 0,9 м, ямы – глубиной до 0,6 м. Клиренс под мостами составлял 290 мм. Проходимость ЗИС 152 была в целом намного выше, чем у ГАЗ-бЗ, ставшим к тому времени в армии как бы эталоном по этому показателю. Запас хода был большой (важно для БТР) и в среднем достигал 600 км (по проселку 350-550 км, по шоссе – до 750 км). Машина имела умеренные габариты: длина не более 6550 мм, высота по корпусу без вооружения – 2000 мм.
В течение мая-декабря 1949 г. восемь из построенных к тому времени 12-ти полноценных и доработанных образцов с муромскими бронекорпусами проходили войсковые испытания, показавшие в целом их надежность, соот ветствие ТТТ, удобство и простоту обслуживания.