Опытный образец ГАЗ-5903Ж на железнодорожном ходу. Хорошо видно, что использован корпус от военной машины, УНШ на базе БТР-80.

На первом опытном образце автономный привод был реализован путем установки гидростатической передачи, предложенной специалистами НАТИ (г. Москва). Гидронасос располагался в отделении силовой передачи и имел привод от раздаточной коробки, на которой в связи со снятием водомета имелся отбор, способный пропустить через себя всю мощность двигателя. Гидронасос с помощью трубопроводов, разъемов в задней стенке корпуса и гибких рукавов соединялся с гидромотором, размещенным сзади, снаружи корпуса на фланце ведущей шестерни редуктора, переделанного из моста БТР-80. Ведомые полуоси редуктора соединялись с опорными железнодорожными катками.

Этот вариант привода имел определенные преимущества. При движении по железнодорожному пути автомобильные колеса не вращались, что снижало потери мощности, на процесс создания тяги не влиял износ шин и качество протектора. Но при этом выявились и существенные недостатки: ведущими катками были только задние, что снижало тяговые характеристики (существующая теоретическая возможность размещения гидромотора и спереди неоправданно усложняла конструкцию) ; необходимость проводки шлангов с высоким давлением гидрожидкости (около 400 кгс/см²) снаружи машины, что не исключало их повреждения при движении по пересеченной местности. На опытном образце также не был решен вопрос создания эффективной системы торможения.

Машина на комбинированном ходу ГАЗ-59401.

При создании опытной машины с приводом на катки от автомобильных колес конструкторы ГАЗа изучили все известные предшествующие образцы с аналогичным приводом. При этом обратили внимание на то, что у предшественников имело место несоответствие направления вращения автомобильных колес направлению вращения железнодорожных катков и, соответственно, направлению движения самого транспортного средства. Это могло создать аварийную ситуацию в момент схода с рельсов, осложнялся и процесс захода на рельсы. Движение вперед у этих машин осуществлялось на передаче заднего хода, что существенно затрудняло разгон и ограничивало скорость движения. Отсутствовало подрессоривание железнодорожных катков, что необходимо для безопасности и комфортабельности при движении по железнодорожному пути с высокой скоростью (до 100 км/ч). Кроме того, на разработанных ранее системах обязательными элементами были узлы фиксации железнодорожных катков в положении движения по рельсам (механические стопоры или запорные гидравлические устройства)

Разработку оригинальной конструкции ходовой части, обеспечивающей машине возможность движения по железнодорожному пути, осуществили И.Б. Копылов и Ю.С. Прохоров под руководством В.С. Мещерякова.

Устройство работает следующим образом. Для передачи вращения используются автомобильные колеса (с широкопрофильными шинами марки КИ-126) передней и задней осей. Шины КИ-126 с развитыми грунтозацепами обеспечивают хорошую проходимость и высокую скорость движения как по слабонесущим грунтам, так и на дорогах с твердым покрытием.

При движении по автомобильным дорогам передняя и задняя рамы 2 прижаты к раме транспортного средства и зафиксированы, причем все элементы конструкции, необходимые для преобразования транспортного средства для движения по рельсам, расположены выше дорожного просвета и не ухудшают проходимости машины.

При постановке на железнодорожный путь транспортное средство заезжает на него так, чтобы пневмоколеса  были расположены по обе стороны от рельсов с одинаковым зазором. Затем передняя и задняя рамы 2 при помощи гидроцилиндров 3 отходят вниз, поворачиваясь на пальцах 4, и, упираясь катками б в рельсы, поднимают транспортное средство над рельсами. При этом приводные ролики 7 прижимаются к пневмоколесам. На наружной поверхности роликов выполнены продольные трапецеидальные углубления.