4 февраля 1963 г. состоялся технический совет, по результатам которого в план производства была заложена постройка опытного образца ЗИЛ-135П «Челнок». К сожалению, Научно-технический комитет заказчика отдал предпочтение параллельно разрабатывавшемуся в СКБ Брянского автозавода проекту автомобиля-парома с металлическим корпусом. Решающим фактором стало не только иная конструкция, а, главным образом, согласие руководства брянского завода серийно производить эти машины (в Брянске имелась производственная база), в отличие от директора ЗИЛа П.Д. Бородина, не желающего заниматься спецтехникой. Финансирование работ по «Челноку» прекратилось.
15 апреля 1963 г., когда корпус и агрегаты трансмиссии машины были уже собраны, после совещания В.А. Грачев принял решение перекомпоновать наполовину готовый ЗИЛ-135П в транспортную машину десанта. Ю.И. Соболев и А.П. Селезнев разработали новую компоновку с размещением рубки в носовой части и пассажирского салона в центральной части машины. Амфибия получила условное наименование «Дельфин».
Начался поиск нового заказчика для завершения постройки автомобиля. Тогда СКБ ЗИЛ обратилось в Главное управление кораблестроения (ГУК) Военно-морского флота с предложением о постройке автомобиля-амфибии грузоподъемностью 5-6 т. Военные моряки первоначально осторожно восприняли предложение московских конструкторов, но решили его детально проработать и даже определили группу своих специалистов, однако о финансировании работ речь не шла.
После длительной переписки и согласования технического задания 28 февраля 1964 г. совнархоз выделил средства на достройку автомобиля ЗИЛ-135П «Дельфин».
Автомобиль ЗИЛ-135П «Дельфин» имел несущий водоизмещающий корпус, впервые в нашей стране для таких целей выполненный из полиэфирного стеклопластика. Из стеклопластика выполнили как наружную, так и внутреннюю обшивки, а пространство между ними для большей жесткости и прочности конструкции заполнили пенопластом.
Внутреннее пространство корпуса разделялось на три изолированных водонепроницаемых отсека. Кабина экипажа (4 человека) располагалась в носовой части корпуса, грузопассажирский отсек (могли размещаться 22 человека десанта или груз массой до 5 т) – в средней, а моторный отсек – в кормовой части. Стеклопластиковый корпус позволял не беспокоиться о его коррозии в морской воде (а гребные винты были выполнены из морской латуни; второй вариант – из стеклопластика). Особенностью конструкционного материала корпуса являлось и то, что вода даже при рваной осколочной пробоине не попадала в корпус сплошным потоком, а лишь протекала струями через «размочаленное» стекловолокно. Для сравнения, корпус, к примеру, гусеничного транспортера ПТС-65, выполненный из тонкой листовой стали, в случае получения аналогичной пробоины так заливался водой, что водоотливные средства едва справлялись с ее откачкой.
В моторном отсеке амфибии располагались два двигателя ЗИЛ-375Я, раздача мощности от которых производилась по бортовой схеме – через гидромеханические коробки передач ЗИЛ-135Е, бортовые и колесные редукторы на колеса. Карданные передачи колесной части трансмиссии были заимствованы у автомобиля ЗИЛ-135К. Колеса передней и задней осей были управляемыми. Автомобиль не имел упругой подвески – ее функции выполняли колеса с эластичными шинами низкого давления. Как и у всех автомобилей 135-го семейства, у ЗИЛ-135П присутствовала централизованная система регулирования давления воздуха в шинах. Колесные ниши двух средних осей закрывались съемными щитками. Все погруженные в воду агрегаты оснащались системой наддува низкого давления.
Для движения по воде служили два гребных винта диаметром 700 мм, установленные в специальных кольцевых профилированных насадках. Водяных рулей не было. Управление на плаву осуществлялось поворотом вокруг вертикальной оси колонок с гребными винтами и насадками, которые поворачивались в горизонтальной плоскости. Отбор мощности на гребные винты производился с носков коленчатых валов двигателей карданными валами через разобщительные муфты и конические реверс-редукторы на вертикальные поворотно-откидные колонки с гребными винтами в насадках. В корпусе реверс-редуктора были установлены два вала.
Первый вал (с левой стороны реверс-редуктора) служил для передачи крутящего момента и изменения направления вращения от разобщительной муфты к валу поворотно-откидных колонок, второй (с правой стороны) – для изменения направления движения амфибии на плаву: он поворачивал колонку, а вместе с ней – насадок и гребной винт. Управление поворотом амфибии на плаву осуществлялось рулевым колесом. С помощью системы тяг и гидроусилителя усилие водителя передавалось на второй вал реверс- редуктора.
При движении по суше колонки с помощью гидроцилиндров гидравлической системы автомобиля поднимались вверх, и гребные винты в насадках прижимались к корпусу в специальную нишу.
Так как новый автомобиль имел несущий стеклопластиковый корпус и не оснащался рамой, в МВТУ им. Н.Э. Баумана под руководством профессора Н.Ф. Бочарова разработали и 11 февраля передали в СКБ ЗИЛ программу испытаний корпуса.
5 января 1965 г. еще не до конца собранный (но уже на ходу) ЗИЛ-135П отправили на взвешивание. Для водоплавающей машины вопросы распределения веса (центровки) являлись одним из главных составляющих успеха, поэтому сверить замеренные величины с заложенными расчетными данными было не лишним.
