С самого начала производства на автозаводе в Набережных Челнах представители Министерства обороны проявили сильную заинтересованность в продукции КамАЗа. Мощный дизельный двигатель, трансмиссия, приспособленная для работы в тяжёлейших дорожных и погодных условиях, массовость и универсальность производства - всё это устраивало военных. В начале 80-х годов было принято решение о развёртывании производства новой модели КамАЗа на двух линиях сборки. Потребовалось некоторое время для выполнения ряда доработок, которые не применялись на гражданских версиях машин. После испытаний на полигонах в различных климатических и дорожных условиях автомобиль получил наименование КамАЗ-4310.
Отличительной особенностью этого автомобильного семейства стало расположение кабины над двигателем, подача воздуха к фильтру по специальному трубопроводу, обеспечение отбора мощности на отдельный вал через двухступенчатую коробку. Мощность самого двигателя составляла 210 лошадиных сил. Также в состав оборудования входила система централизованного распределения воздуха и подкачки всех шин, что обеспечивало большую живучесть машины - обеспечивалось движение при потере герметичности шин. Для повышения надёжности и простоты обучения водителей привод всех шести односкатных колёс был выполнен не отключаемым. В системе управления и тормозных приводах применены усилители. Допускалась работа автомобиля в широком диапазоне температур наружного воздуха - от -45 до +51 градусов. Топливная система состояла из двух баков с общей ёмкостью 250 литров с возможностью отключения каждого бака при повреждении.
Бортовой деревянный кузов был оборудован скамьями, допускавшим размещение до 30 пассажиров. Для укрытия от непогоды и солнечного света устанавливался тент на двускатной основе. Кабина водителя была трехместной, оснащалась системой вентиляции и отопления. Стеклоочистители и панорамные зеркала служили для повышения безопасности движения. Запасное колесо размещалось на специальной раме за кабиной и оборудовалось системой спуска и подъёма. Для обеспечения автономности на автомобиль устанавливалась тросовая лебёдка барабанного типа, которая при необходимости дооборудовалась полиспастом.
Одним из нововведений стало применение торсионной подвески с гидравлическими амортизаторами вместо рессор, что повысило ресурс и удешевило конструкцию. При полной массе автомобиля, равной 14300 кг, грузоподъёмность составляла 5000 кг на различных дорожных покрытиях. Пяти ступенчатая коробка передач, дополненная демультипликатором, обеспечивала широкий диапазон скоростей: от 2,2 км/час до 85 км/час. Грузовик мог буксировать универсальный прицеп, либо оборудование массой до 10 тонн.
Помимо бортового кузова большое количество автомобилей КамАЗ-4310 оборудовались специальными кузовами нормального габарита (КУНГ), которые оснащались автономными системами вентиляции, отопителями и обеспечивали необходимые условия жизнеобеспечения для размещения личного состава и различных комплексов, радиостанций, мастерских, лабораторий и тому подобного. Также шасси "КамАЗа" использовалось для производства топливозаправщиков и других спецмашин, оборудованных цистернами для перевозки жидкостей. Постепенно автомобили серии КамАЗ-4310 заняли большую часть автопарков на территории стран бывшего СССР и за его пределами, вытеснив автомобили с капотной компоновкой и карбюраторными двигателями, став настоящей рабочей лошадкой Вооружённых Сил.