Уже в мае 1969 года, когда стройка завода КАМАЗ еще началась, уже были готовы первые опытные образцы ЗИЛ-170. Новый завод в Набережных Челнах должен был обеспечить полный цикл производства, вплоть до капитального ремонта двигателей. Планировалось, что завод КАМАЗ будет выпускать 150 000 грузовых автомобилей и 250 000 двигателей в год. Последняя цифра объясняется тем, что двигатели КАМАЗ планировалось устанавливать на автомобили ЗИЛ и Урал.
За пару лет было испытано более 50 опытных образцов, 12 различных модификаций КАМАЗа. Еще в 1969 году на моторном заводе ЯМЗ появились первые опытные образцы двигателей, в этом же году первые двигатели были отправлены на испытания, в процессе которых был выявлен целый ряд недостатков. С испытаний двигатели были отправлены на доработку. Так родился двигатель ЯМЗ-740, потомки которого выпускаются до сих пор.
Из всех модификаций было выбрано три основных исполнений: седельный тягач с полуприцепом, трехосный грузовой автомобиль с прицепом и строительный самосвал. Сначала все образцы проходили испытания на Дмитровском полигоне под Москвой, но на этом испытаний не закончились. Опытные образцы из Москвы были сразу отправлены на Крайний Север, в пустыни недалеко от Красноводска, в общем, в самые тяжелые климатические условия.
Проектирование прицепа и полуприцепа было поручено КБ по прицепам в городе Балашове. Кузов для самосвала разрабатывался в Одессе. Первые пять КАМАЗов сошли с конвейера 16 февраля 1976 года, когда конвейер и весь завод еще работал в режиме наладки. К концу 1976 года было выпущено уже 5000 грузовых автомобилей КамАЗ. Самосвалы КамАЗ-5511 начали выпускаться только в 1977 году. Спустя 2 года с конвейера сошел уже 100 000 автомобиль КамАЗ. Таких прогрессивных темпов производства не имело ни одно предприятие в СССР.