ЗИЛ-133 — базовое шасси со средней базой с карбюраторным двигателем ЗИЛ-175. Серийно не выпускалось.
ЗИЛ-133Б — короткобазное самосвальное шасси. Серийно не выпускалось.
ЗИЛ-133В — седельный тягач. Мелкосерийный выпуск.
ЗИЛ-133Г — дальнейшее развитие ЗИЛ-133 с удлиненной базой (один бензобак и платформа с двумя боковыми бортами).
ЗИЛ-133Г1 — длиннобазная модификация ЗИЛ-133Г (два бензобака и три боковых борта) грузоподъемностью 8 т. Серийный выпуск 1975–1977 гг.
ЗИЛ-133Г2 — дальнейшее развитие ЗИЛ-133Г1 грузоподъемностью 10 т. Серийный выпуск 1977–1979 гг.
ЗИЛ-133Д — короткобазное самосвальное шасси
ЗИЛ-133Д1 — упрощённая модификация ЗИЛ-133Д
ЗИЛ-144Н — сельскохозяйственный вариант с задними односкатными арочными шинами.
ЗИЛ-133ГЯ — дизельная модификация ЗИЛ-133Г1 с двигателем КамАЗ-740 (1979–1992)
ЗИЛ-133ВЯ — седельный тягач и короткобазное самосвальное и крановое шасси с дизельным двигателем КамАЗ-740 (1979–1992)
ЗИЛ-133Г40 — дальнейшее развитие ЗИЛ-133ГЯ с кабиной семейства 4331 и двигателями ЗИЛ-6454/ЗИЛ-645/САТ-3116 (1992–1999)
ЗИЛ-133Г42 — крановое шасси под с кабиной семейства 4331 и двигателем ЗИЛ-6454 (1992–1999)
ЗИЛ-133Д42 — самосвальное шасси кабиной семейства 4331 и двигателем ЗИЛ-645 (1992–1999)
ЗИЛ-13305А — седельный тягач с с удлиненой кабиной семейства 4331 и двигателем ЗИЛ-6454 (1993–1999)
ЗИЛ-133Г50* — модификация ЗИЛ-133Г2 с кабиной семейства 4331 и карбюраторным двигателем ЗИЛ-508 (1993–1995)
ЗИЛ-133Д52* — самосвальное шасси с кабиной семейства 4331 и двигателем ЗИЛ-508 (1993–1995)
ЗИЛ-451400 — самосвал с кузовом НефАЗ (1997–1999).
ЗИЛ-630900 — дальнейшее развитие ЗИЛ-133Г40 с двигателем ЯМЗ-236А (1999–2002)
ЗИЛ-640900 — седельный тягач с двигателем ЯМЗ-236А (1999–2002)
ЗИЛ-6309Н0 — дальнейшее развитие ЗИЛ-630900 с двигателем ЯМЗ-236НЕ2 (Евро-2) (2002–2005)
ЗИЛ-6309Н2 — крановое шасси с двигателем ЯМЗ-236НЕ2 (Евро-2) (2002–2005)
ЗИЛ-45222 — самосвальное шасси с двигателем ЯМЗ-236НЕ2 (2002–2005). Кузов ММЗ.
ЗИЛ-630980 — модификация ЗИЛ-6309Н0 с кабиной ЗИЛ-433180 с двигателем ММЗ Д-260.Е3 (Евро-3) (2008). Серийно не производится.
Выпуск карбюраторных модификаций 133Г5 и 133Д5 в 1993–1995 гг. был вызван прекращением поставок дизелей КамАЗ-740 из-за пожара на заводе двигателей КАМАЗ.
