При этом снизилась их устойчивость на пересеченной местности, а увеличившиеся динамические нагрузки на обоих образцах приводили к поломке рамы уже через 5 тыс. км пробега. Избежать этого не помогло даже ее усиление стальными листами толщиной 20 мм. В 1968 году на шасси 135Л2 был построен экспериментальный автомобиль Э135Г с опытной танковой 395-сильной газотурбинной установкой ГТД-350Т (вариант вертолетного ГТД-350), согласующим редуктором и гидромеханической 4-ступенчатой коробкой передач НАМИ-090, разработанной в 1963 – 1966 годах для агрегатирования с двигателями мощностью до 470 л.с. Другой особенностью являлся новый инерционный воздухоочиститель с автоматическим удалением пыли. Этот вариант имел самые высокие эксплуатационные показатели во всей серии 135: максимальная скорость – 83 км/ч, удельная мощность – около 20 л.с./т, но при этом расход топлива увеличился, а запас хода сократился – оба примерно в 3,5 – 4 раза.
Опытное шасси ЗИЛ-Э135Г с газовой турбиной и автоматической трансмиссией. 1968 год
Военный вариант гражданского грузовика ЗИЛ-135Л4 с лобовым защитным экраном. 1968 год
В 1966 – 1967 годах была собрана небольшая партия 9-тонных народнохозяйственных грузовиков 135Л4 с цельнометаллической грузовой платформой с надставными деревянными решетчатыми бортами. Они были рассчитаны на эксплуатацию в сложных дорожных и климатических условиях Урала, Сибири и Якутии при строительстве нефтепроводов и высоковольтных линий электропередач (ЛЭП). В их задачу входила транспортировка крупногабаритных металлических опор ЛЭП и работа в составе поисково-спасательных служб. В 1968 году на шасси 135Л4 в 21 НИИИ были разработаны внешние съемные бронированные экраны моторного отсека и кабины для предохранения экипажа и жизненно важных агрегатов от воздействия ядерного оружия массового поражения. Несколько вариантов такой навески собрали на заводе № 38.
Базовая машина ЗИЛ-135Л, превратившаяся в Брянске в серийный ЗИЛ-135ЛМ, проектировалась с единственной целью монтажа СПУ 9П113 нового тактического ракетного комплекса (ТРК) 9К52 «Луна-М», который пришел на смену предыдущей системе 2К6 «Луна». Еще в 1964 году она была установлена на нескольких шасси из первой пробной партии. Все они снабжались системой гидропривода для подъема лонжеронной пусковой стрелы в боевое положение, четырьмя откидными винтовыми домкратами, аппаратурой предстартовой подготовки и пуска, автономными системами электроснабжения, жизнеобеспечения, средствами связи, ночного видения, навигации и обязательной бронезащитой лобового стекла, откидывавшейся на короткий капот. Источником электроэнергии являлся автономный бензиновый генератор, размещавшийся в кожухе с левой стороны шасси между третьим и четвертым мостами. На этом же месте справа помещался поворотный стол стрелового гидрокрана грузоподъемностью 2,6 т с открытым пультом управления для оператора, служивший для самостоятельной перегрузки ракет и боеголовок.
