Так начался первый медленный, но смелый отход от конструктивных концепций Грачева, в котором отразились высокие потенциальные творческие способности СКБ БАЗ создавать не менее оригинальную и совершенную военную автотехнику. На своей первой доработке московского образца, превращенного в практически новый автомобиль БАЗ-135МБ, коллектив брянского СКБ под руководством Р. А. Розова и ведущего конструктора В. И. Левкина решился только на замену двух бензиновых моторов и автоматических коробок передач на один дизель и одну механическую коробку, сохранив все остальные агрегаты от предшественника. Первый прототип 135МБ появился в 1965 году и год спустя поступил в серийное производство, которое продолжалось рекордно долго – в течение 30 лет. В 1966 году автомобиль был принят на вооружение.
Главной конструктивной особенностью машины БАЗ-135МБ грузоподъемностью 9,8 т являлась установка одного более экономичного дизельного двигателя ЯМЗ-238Н V8 (14,87 л, 300 л.с.) и одной механической двухдиапазонной 8-ступенчатой коробки передач ЯМЗ-238. Силовой агрегат оснащался турбонаддувом, предпусковым подогревателем ПЖД-44Б производительностью 38 тыс. ккал/ч, смешанной системой смазки, двумя воздушными и масляными фильтрами, принудительной жидкостной системой охлаждения с одним радиатором и экранированным электрооборудованием напряжением 24 В с одним электростартером. Правда, установка только одного ярославского двигателя все-таки не позволила радикально сократить массу машины: два прежних бензиновых мотора весили на 90 кг меньше, чем один дизель. Он работал с новым сухим двухдисковым сцеплением с периферийными пружинами и гидроприводом с пневматическим усилителем и синхронизированной коробкой передач с механическим управлением. Менее известными новинками были промежуточный одноступенчатый редуктор с принудительно блокируемым межбортовым дифференциалом и одноступенчатая раздаточная коробка с пневматическим управлением и двумя потоками отбора мощности на правую и левую трансмиссии. Бортовые и колесные редукторы, подвески и система подкачки вообще не изменились, а доработанные рулевая и тормозная системы были заимствованы у модели ЗИЛ-135К. Общее число карданных валов сократилось до 11, а рама получила передние и задние сцепные крюки. На машинах использовали новые дисковые колеса с разъемными ободами и камерные шины ИД-159 (16,00 – 20). Высоко приподнятая над моторным отсеком удлиненная 4-местная кабина снабжалась двумя светомаскировочными фарами, откидными защитными экранами окон и двумя рядами посадочных мест, из которых два задних сиденья можно было трансформировать в одно спальное место. При необходимости в ней размещались до шести человек личного состава. Внешне от модели 135М кабина отличалась блоком горизонтальных вентиляционных прорезей на плоской передней панели. Вместе с несущими элементами моторного отсека ее масса достигала 1450 кг. Позади кабины над колесами второго моста помещался один 450-литровый топливный бак. Лонжеронная рама для установки вооружения имела монтажную длину 8725 мм и погрузочную высоту 980 мм.
Серийное длиннобазное шасси БАЗ-135МБ с одним 300-сильным двигателем V8. 1966 год
Автомобиль БАЗ-135МБ был приспособлен к эксплуатации в экстремальных дорожных и погодных условиях и к доставке по железной дороге и самолетами Ан-22. При сохранении прежних колесной базы (7600 мм), колеи и дорожного просвета его габаритные размеры существенно не изменились (11 400x2860x3040 мм). Минимальный радиус поворота составил 14,0 м. Снаряженная масса машины возросла на 1,2 т (до 11,7 т), полная допустимая увеличилась до 21,9 т. Максимальная скорость по шоссе достигла 65 км/ч, минимальная – 2 – 4 км/ч. С применением дизеля контрольный расход топлива на скорости 50 км/ч сократился почти вдвое – до 55 л на 100 км, эксплуатационный расход находился в границах 90 – 175 л. Запас хода увеличился до 818 км, максимальная крутизна преодолеваемого подъема – 30º, косогора – 20º, глубина брода – 1,0 м. По сравнению с автомобилями 135ЛМ гарантийный пробег не превышал 10 тыс. км, но срок службы возрос до 6,5 лет.
В начальный период выпуска БАЗ-135МБ его единственным вариантом был прототип 135М1, построенный в 1968 году на шасси 135МБ, но оборудованный приподнятой над моторным отсеком короткой обтекаемой стеклопластиковой кабиной от модели 135ЛМ. Внешне он напоминал первый прототип машины ЗИЛ-135К, а фактически стал развитием народнохозяйственной модели ЗИЛ-135ЛН. До 1969 года автомобиль проходил испытания в северных и южных регионах страны, но не выдержал их, хотя его контрольный расход топлива составлял всего 40 л на 100 км, а максимальная скорость на шоссе достигала 73,5 км/ч. По имеющимся сведениям, «дальнейшие работы с шасси БАЗ-135М1 не проводились», но вполне возможно, что впоследствии оно могло послужить основой паромно-мостовой машины ПММ.
