- ГАЗ-52Ф (1958-1959 гг.) — бортовой грузовик, база 3,3 м, грузоподъёмность 2,5 т с форкамерно-факельным двигателем мощностью 85 л.с., была выпущена опытно-промышленная партия;
- ГАЗ-52Г (1959 год) — (также в литературе может называться ГАЗ52А) опытный бортовой грузовик, база 3,7 м, грузоподъёмность 4 т, серийно не выпускался. Этот автомобиль предназначался для перевозки грузов исключительно по дорогам с твердым покрытием — в противном случае автомобилю не хватало мощности двигателя и запаса прочности шасси. Автомобиль был оснащен шинами повышенной грузоподъемности и усиленными рессорами. В силу ограничений по условиям эксплуатации, ГАЗ-52Г не попал на конвейер, но в дальнейшем аналогичный по конструкции грузовик (но уменьшенной до 2500кг грузоподъемности) ГАЗ-52-03 все же выпускался серийно;
- ГАЗ-52А (с середины 1964 года до 1966 года) — представлял собой шасси с колесной базой 3700мм для установки специализированных фургонов. Предположительно, опытно-промышленными партиями ГАЗ-52А стали выпускаться с середины 1964 года, а серийно — с середины 1965 года и до 1966 года;
- ГАЗ-52П (1959 год) — опытный седельный тягач, база 3,3 м, серийно не выпускался;
- ГАЗ-52Я (1959 год) — Опытный бортовой автомобиль с грузоподъемным задним бортом на базе модели ГАЗ-52Г, но укомплектованный кузовом уменьшенной длины. Серийный выпуск автомобиля предполагалось освоить в 1962 году, однако впоследствии его производство на ГАЗе было решено не начинать и конструкцию передали для освоения на Горьковский Завод Торгового Машиностроения (ГЗТМ). Сам задний борт небольшой партией был выпущен на ГАЗе и поставлен по межзаводской кооперации на ГЗТМ, где был использован при создании фургона ГЗТМ-893 и, возможно, небольшой партии грузовиков ГАЗ-52Я.
- ГАЗ-52-03 (с июня 1966 года до 1975 года) — бортовой грузовик, база 3,7 м, грузоподъёмность 2,5 т, двигатель ГАЗ-51 мощностью 75 л.с.;
- ГАЗ-52-01 (с 1966 года до 1989 года) — шасси развитие модели ГАЗ-52A, колесная база 3,7 м, грузоподъёмность 2,5 т для автобусов и специализированных автомобилей;
- ГАЗ-52-02 (с июня 1966 года до 1989 года) — шасси под самосвалы ГАЗ-САЗ (САЗ-3503 и САЗ-3504). Дополнительно шасси комплектовалось коробкой отбора мощности и гидронасосом. Размер колесной базы этого шасси составлял 3300мм.;
- ГАЗ-52-03 (с 1966 по 1973 год) — бортовой, с увеличенной колесной базой, составлявшей 3700мм, внешне почти ничем не отличался от ГАЗ-53А (впоследствии был полностью вытеснен моделями ГАЗ-53А и ГАЗ-52-04):
- ГАЗ-52-04 (с апреля 1975 по 1989 год) — базовый бортовой грузовик, база 3,3 м, грузоподъемностью 2500кг;
- ГАЗ-52-05 (с апреля 1975 по 1989 год) — грузовое такси на базе грузовика ГАЗ-52-04. Автомобиль комплектовался грузовой платформой с увеличенной высотой бортов и тентом;
- ГАЗ-52-06 (с 1977 года по 1985 год) — седельный тягач, база 3,3 м. ГАЗ-52-06 рассчитан на буксировку тех же прицепов, что и его предшественник ГАЗ-51П. Полная масса полуприцепа, буксируемого тягачом ГАЗ-52-06 составляет 6000кг;
- ГАЗ-52-07 (с ноября 1976 года по 1984 год) — модификация 52-04 на сжиженном газе, мощность двигателя 54 кВт (73 л.с.) при 2800 об/мин, крутящий момент 1 96 Н’М (20 кгс-м) при 1600-1800 об/мин. максимальная скорость до 70 км/ч. Газовый балон установлен на раме с левой стороны автомобиля. Макс, рабочее давление 16 кгс/см. кв. полезный объем 136 л, полный — 151 л. Баллон оборудован наполнительным и двумя расходными вентилями (паровой и жидкой фазы), датчиком указателя уровня топлива, заправочным устройством, предохранительным и контрольным клапанами. Двухступенчатый газовый редуктор мол.- РЗАА и испаритель газа жидкостной расположены в моторном отсеке.
- ГАЗ-52-08 (с 1977 года до 1989 года) — модификация длиннобазного шасси 52-01 на сжиженном газе, дублирующее — бензин А-76, максимальная скорость до 70 км/ч;
- ГАЗ-52-09 (с 1977 года по 1989 год) — модификация грузового такси 52-05 на сжиженном газе, дублирующее — бензин А-76;
- ГАЗ-52-27 — (с 1984 года по 1990 год) — грузовик на сжатом природном газе, дублирующее — бензин А-76. Ддвигатель: степень сжатия 7.0, мощность 48,5 кВт (65 л.с.) при 2800 об/мин, крутящий момент 182 Н-м (18,6 кгс-м) при 1600-1800 об/мин., максимальная скорость до 70 км/ч. Газовые баллоны расположены под платформой. Рабочее давление 200 кгс/см. кв. объем одного баллона 50л (при Давлении 200 кгс/см баллон вмещает 10 м. Куб. газа). Полный объем заправки газом составляет 40 м. Баллоны оборудованы расходным вентилем ВМР-1. расположенным на первом баллоне, наполнительным вентилем ВМН-1 и манометром высокого давления МТ-1, установленными на втором баллоне. Одноступенчатый газовый редуктор высокого давления БМО-80-1, расположен под капотом. Двухступенчатый газовый редуктор низкого давления РЗАА расположен в моторном отсеке. Карбюратор-смеситель — К-1 2 6Д с автономным ограничителем частоты вращения коленчатого вала.
- ГАЗ-52-28 — (с 1984 года по 1988 год) — шасси на сжатом природном газе, база 3,7 м. На автомобиль устанавливался двигатель модели ГАЗ-52-27 (базовый ГАЗ-52-04, конвертированный для работы на СПГ) — степень сжатия 7.0, мощность 48,5 кВт (65л.с.) при 2800 об/мин, крутящий момент 182 Н-м (18,6 кгс-м) при 1600-1800 об/мин. Газовых баллонов — 7, расположены под платформой (четыре за кабиной поперек рамы, три — вдоль рамы в задней ее части). Из-за размещения баллонов позади кабины запасное колесо переместилось под раму в заднюю часть автомобиля;
- ГАЗ-52-54 — экспортная модификация ГАЗ-52-04 для стран с тропическим климатом;
- ГАЗ-52-74 — экспортная модификация ГАЗ-52-04 для стран с умеренным климатом;
- Автолестница АЛ-18(52-02)-Л2. изготавливалась на Торжокском заводе противопожарного оборудования с 1967 г. Автомобиль предназначался для доставки к месту пожара личного состава численностью два человека, проведения спасательных и вспомогательных работ, тушения пожаров в зданиях высотой до шести этажей, а также для подачи воды лафетным стволом, закрепляемым на вершине лестницы. Автолестница укомплектована тремя основными коленами и одним дополнительным. Габаритные размеры автомобиля в транспортном положении составляют 7980х2220х2670 мм. Колена АЛ-18 выдвигаются гидроцилиндром, сдвигание колен происходит под действием их собственной массы. Дополнительное колено выдвигают и сдвигают вручную, когда основные колена закреплены. Дополнительное колено служит для доводки вершины лестницы до необходимого положения.
- МПР-9924 — (Мастерская Передвижная Ремонтная) — передвижная ремонтная мастерская на шасси автомобиля ГАЗ-53 или ГАЗ 52-01