Двигатель ЗИЛ 130А представляет собою рядный, шестицилиндровый модернизированный двигатель ЗИЛ 130, на котором введены следующие конструктивные изменения: Устанавливается новый маховик, рассчитанный на монтаж однодискового сцепления. Трубчато-пластинчатый радиатор 26 ( 1) заменен трубчато-ленточным. Угол установки лопастей вентилятора 27 увеличен с 30 до 38° и изменено устройство кожуха вентилятора. Устанавливается модернизированный карбюратор 3 марки К82М; воздушный фильтр ВМ12, питавший воздухом только карбюратор, заменен на модернизированный воздушный фильтр 2 типа ВМ15, от которого воздухом питается 12 также и компрессор 1. Старый топливный насос Б6 производительностью 60 лчас заменен новым насосом 9 марки Б9Б производительность 125 лчас ( 2).
На двигателе ЗИЛ 130А вводится новая система вентиляции картера двигателя с клапаном вентиляции и установленным на маслоналивную трубу фильтром 24. В случае возникновения разрежения до 125 мм рт. ст. во впускном трубопроводе 14 клапан вентиляции закрывается, предотвращая высасывание масла из картера двигателя.
В связи с тем, что клапан вентиляции сообщает клапанную коробку двигателя с впускным трубопроводом 14, минуя воздушный фильтр, значительно снижаются смолоотложения в карбюраторе 16. На двигателях ЗИЛ 130А первых выпусков принята бесклапанная система вентиляции, такая же как на двигателях ЗИЛ 130.Фильтр вентиляции картера ( 3) имеет капроновый фильтрующий элемент 4 и масляную ванну, которая образуется залитым в корпус 2 фильтра маслом, применяемым для двигателя, что значительно улучшает очистку воздуха, поступающего в картер.