Опыта конструирования автомобиля инженерам нового уральского завода не хватало. Образцы машин, построенные на рубеже 40−50-х годов ХХ века выходили больше и тяжелее, чем ЗИС-5. Министерство автомобильной промышленности СССР не давало уральцам разрешение на смену базовой модели. Но в «сталинском» 1951 году за срыв задания Правительства по освоению плавающей военной машины был снят с должности знаменитый главный конструктор ГАЗа Андрей Липгарт. Его направили работать обычным конструктором на восток страны, в город Миасс на «отсталый» Уральский автозавод.
На новом месте матёрый конструктор Липгарт сразу же заинтересовался новой машиной. Вместо первого производственного совещания он отправился в экспериментальный цех и обмерил образец грузовика рулеткой. Тут же пришёл в конструкторское бюро и позвонил на Горьковский автозавод. К вечеру он объявил новым уральским коллегам план: 1. изменить компоновку грузовика, чтобы снизить массу и увеличить длину платформы; 2. перевезти на Урал штампы и оснастку для выпуска старой кабины ГАЗ-51 — в Горьком как раз готовили новую кабину для своего грузовика.
По инструкции Липгарта ведущий конструктор Анатолий Титков и его коллеги сконструировали новую машину УралЗИС-353, а в 1956 году она прошла полный цикл испытаний. Но УралЗИС уже готовили для освоения трёхосных военных грузовиков, разработанных в НАМИ.
В те же годы активно осваивали целину в Казахстане. Выяснилось, что у старых ЗИС-5 уральского производства при разгрузке на элеваторе часто вытекает моторное масло в собранное зерно. Генеральный секретарь Никита Хрущёв устроил скандал и приказал «покончить с безобразием». Заводу выделялись «любые деньги» на решение проблемы. Их хватило на частичное освоение новой машины. Часть узлов пришлось оставить старыми, поэтому вместо индекса «Урал-353», обозначавшего полный пакет нововведений, машине дали обозначение «Урал-355М». Весь комплекс новых разработок реализовать не удалось, но даже в таком виде Урал-355М выгодно отличался по всем статьям от давно устаревшего ЗИС-5. Более того — он получился лучше, чем основные грузовики тех лет — ГАЗ-51 и ЗИС-150.
В год Уральский автозавод выпускал от 22 до 29 тысяч машин Урал-355М. С 1961 года завод, сменивший название «УралЗИС» на «УралАЗ», осваивал военные трёхосные грузовики-вездеходы Урал-375 с V-образным 8-цилиндровым двигателем ЗИЛ. Чтобы параллельно выпускать Урал-355М и Урал-375, заводу пришлось бы строить новую территорию. Поэтому указом директора завода в 1965 году «Урал-355М» сняли с производства. Всего построено 192 580 таких автомобилей. В Музее представлен бортовой грузовик Урал-355М — один из наиболее удачно отреставрированных «Уралов» этой модели.