Автомобиль ЗИС-Э134 №2 имел жесткий герметичный корпус, состоящий из двух бортовых панелей толщиной 2 мм, связанных двумя бамперами и четырьмя поперечинами. Снизу к корпусу крепился поддон. В центральной части корпуса были установлены три крестообразных раскоса. К корпусу жестко монтировались четыре доработанных ведущих моста от бронетранспортера ЗИС-152В. В отличие от макета ЗИС-Э134 №1, на ЗИС-Э134 №2 мосты смонтировали неравномерно по длине: два первых управляемых моста сдвинули на 195 мм вперед. Колесная база между мостами, таким образом, получилась 1400+1595+1395 мм. Колею серийных мостов увеличили на 240 мм за счет удлинения кожухов и полуосей. В главной передаче вместо обычных конических шестеренных дифференциалов применили самоблокирующиеся кулачковые дифференциалы, изготовленные по чертежам СКБ.
Двигатель ЗИС-121А с алюминиевой головкой блока цилиндров и поршнями со сферическим днищем сместили вправо относительно оси машины. Двигатель мощностью 120 л .с. имел увеличенные на 2 мм диаметры впускных клапанов и новый распредвал с суженными фазами газораспределения. К картеру двигателя был прифланцован гидротрансформатор ЗИС-155А с принудительной блокировкой. С помощью карданной передачи крутящий момент передавался на отдельно установленную коробку передач ЗИС-150 с дистанционным управлением от автобуса ЗИС-155, далее карданным валом – на раздаточную коробкуЗИС-151 и через две коробки отбора мощности, установленные на втором и четвертом мостах, на ведущие мосты.
Рулевая система, состоящая из трех продольных и двух поперечных тяг, проходящих в тоннелях корпуса, оснащалась гидроусилителем ЗИС-127.
Объединенная гидравлическая система машины обеспечивала работу гидроусилителя и подпитку гидротрансформатора.
На машине в левом борту поперек направления движения располагался радиатор ЗИС-127 с вентилятором толкающего типа от ЗИС-485 с увеличенными на 20 мм лопастями. В правом борту размещался воздухозаборник для питания двигателя и охлаждения радиатора.
В качестве кабины на ЗИС-Э134 №2 использовалась рубка автомобиля-амфибии ЗИС-485. В ней находились три сиденья: с левой стороны – два сиденья «гуськом» по направлению движения, а с правой стороны – одно сиденье сбоку поперек.
Автомобиль был оснащен тонкостенными шинами 14.00-18 и оборудован системой централизованной подкачки шин от лодки ЗИС-485.
После первоначальной сборки ЗИС-Э134 №2 полностью разобрали и промазали все стыки и болты водоупорной пастой. Затем машину вновь собрали. 9 апреля 1956 г. автомобиль-макет самостоятельно выехал из сборочного цеха.
На взвешивании снаряженная масса ЗИС-Э134 №2 (с дугами, тентом, водителем, инструментом, полностью заправленного топливом и смазкой) составила 6518 кг. С грузом 1312 кг полная масса машины достигла 7830 кг.
При движении по шоссе разгон автомобиля до скорости 20-25 км/ч проходил при работе гидротрансформатора. Затем гидротрансформатор автоматически блокировался. Обратный переход осуществлялся на скорости 14-15 км/ч, когда гидротрансформатор включался для обеспечения возможности движения на «ползучих» скоростях.
В июле на полигоне НИИ-21 в районе г. Бронницы состоялись испытания на проходимость. При движении по бездорожью ЗИС-Э134 №2 уверенно преодолевал 40°-ные подъемы и двухметровые рвы.
Угол въезда машины без нагрузки составил: при давлении в шинах 1,3 кг/см² – 54°40', при давлении в шинах 0,25 кг/см
Угол поворота вправо управляемых колес: правого переднего – 25°30', левого переднего – 23°, правого второго моста – 12°30', левого второго -12°15'. Угол поворота влево управляемых колес: правого переднего – 20°30', левого переднего – 23°30', правого второго моста – 11°, левого второго моста – 12°15/.
В те годы вопросам повышения проходимости автомобилей уделялось значительное внимание, и 1 августа 1956 г. на болотистой местности прошли сравнительные испытания опытных образцов на скоростное преодоление мерного участка. На этих испытаниях присутствовали министр автомобильной промышленности Н.И. Строкин и заместитель министра К.В. Власов. От Министерства обороны, кроме армейских генералов, был начальник автотракторного управления генерал-полковник И.Т. Коровников.
Благодаря меньшей массе ЗИС-Э134 №2 во всех заездах уверенно опережал ЗИС-Э134 №1 и серийный БТР-152В.
8 октября на полигоне НИИ-21 проходил показ проходимости опытных зисовских макетов первому заместителю министра обороны маршалу Р.Я. Малиновскому. Автомобили по очереди преодолевали болото, окопы, рвы и эскарпы, а ЗИС-Э134 №2 переправился вплавь через Москва-реку.