При повороте рам траектория движения катков пересекает вертикальные плоскости, проходящие через оси пальцев, таким образом силы реакции R на катках от веса транспортного средства поджимают рамы к упорам 15, установленным на раме транспортного средства, чем обеспечивается фиксация рам 2 в положении для движения по рельсам без использования дополнительных фиксирующих элементов конструкции. При этом гидроцилиндры полностью разгружаются от действия нагрузок, связанных с движением транспортного средства по рельсам. Постоянное усилие прижатия приводных роликов к пневмоколесам обеспечивается за счет того, что оси приводных роликов, цапф 12 и пневмоколес расположены в одной плоскости. При движении по рельсам пневмоколеса находятся на высоте 8—10 см от верхнего уровня головок рельсов для беспрепятственного прохождения транспортным средством стрелок и переездов.

Движение по железнодорожному пути осуществляется за счет пневмоколес, передающих вращение на приводные ролики и далее через планетарный редуктор на катки, при этом направление вращения пневмоколес и катков одинаковое. Торможение осуществляется через пневмоколеса при помощи рабочей тормозной системы машины. При движении балансиры 13, в которых закреплены через резиновые втулки 11 оси 5 катков, имеют возможность качаться на цапфах, закручивая торсионы 14, чем обеспечивается подрессоривание транспортного средства на рельсах. Резиновые втулки способствуют снижению вибрационных нагрузок.

При снятии транспортного средства с железнодорожного пути передняя и задняя рамы при помощи гидроцилиндров поворачиваются на пальцах и фиксируются в крайнем верхнем положении. При этом транспортное средство опускается и устанавливается на пневмоколеса.

В результате удалось снизить время перехода с автомобильного хода на железнодорожный и обратно до 2 мин.

Испытания обоих образцов проходили в различных погодных условиях. Так, система железнодорожного хода испытывалась на территории полигона Железнодорожных войск в Нижегородской области, где имелись участки железнодорожного пути, которые по своим параметрам (угол подъема, радиус поворота, засоренность и т.д.) были экстремальными. Обе машины все препятствия успешно преодолевали.

На горизонтальном прямом участке второй образец развивал скорость до 100 км/ч. Но, учитывая существующие ограничения для мотодрезин, было рекомендовано эксплуатировать машины со скоростью до 50 км/ч.

Система железнодорожного хода: 1  — автомобильные пневмоколеса; 2  — передняя и задняя рамы; 3 — гидроцилиндры; 4 — пальцы; 5 — оси; 6 — железнодорожные катки; 7 — ролики; 8 — ведущие шестерни планетарных редукторов; 9 — ведомые шестерни; 10 — водила; 11 — резиновые втулки; 12 — цапфы; 13 — балансиры; 14 — торсионы; 15 — упоры.

Хотя оба образца испытания выдержали, для серийного производства был выбран второй вариант: он имел более простую и дешевую конструкцию, лучшую динамику и тягу, надежную тормозную систему. Влияние износа шин на характеристики машины выявлено не было.

К сожалению, этот этап испытаний был омрачен трагедией. Из-за нелепой случайности получил тяжелейшую травму (от которой потом скончался) ведущий инженер-испытатель Н. Мальцев, очень ответственный, грамотный и вдумчивый специалист, интеллигентный и душевный человек, у которого впереди могло быть очень много полезных и добрых дел.

Для изготовления серийного образца за основу был взят корпус плавающего автомобиля-автобуса, который имел комфортабельный внутренний салон, удобные для входа двери, систему вентиляции, повышенную площадь остекления. Машина, получившая обозначение ГАЗ-59401, была дооборудована радиостанцией, применяемой на железной дороге, и специальной световой сигнализацией.

Испытания также показали возможность использования машины как маневрового тягача для двух-трех вагонов, поэтому на серийные образцы устанавливались устройства для соединения со стандартными сцепками железнодорожного состава.

На внешний вид этой машины на комбинированном ходу выдан патент Российской Федерации на промышленный образец.

По договоренности с Горьковской железной дорогой в 1997— 1998 гг. было выпущено 15 ГАЗ-59401. Их распределили практически по всем территориальным управлениям железных дорог России.

К сожалению, заводу не удалось наладить постоянную связь с эксплуатирующими организациями. Сведения об их эксплуатации отсутствуют. Но этот факт имеет и положительную сторону. Заказов запчастей на завод почти не было, а это означает, что все системы машин, и в первую очередь оригинальная система железнодорожного хода, работают надежно. Конечно, полтора десятка машин для ОАО «АМЗ», имеющего значительный производственный потенциал, нельзя считать большим количеством. Но в то непростое время экономических неурядиц, мизерного государственного заказа и это небольшое количество машин помогало выживать заводу и его людям.