ЗИЛ-4331 пришел на смену ЗИЛ-130. Автомобиль с дизельным двигателем начали разрабатывать еще в 1976 году под индексами ЗИЛ-169 и ЗИЛ-170. ЗИЛ-170 позднее был передан на новый автозавод КАМАЗ. Серийный выпуск дизельного двигателя начался только в 1987 году под индексом ЗИЛ-4331. Различные модификации, в том числе и с бензиновым двигателем, выпускали до остановки завода в 2016 году. По сути, с последним автомобилем закончилась славная история старейшего автомобильного завод
ЗИЛ-5301 «Бычок». После распада СССР и перехода к рыночной экономике спрос на среднетоннажные бензиновые машины упал, в этих условиях завод вынужден расширить модельный ряд. Наиболее перспективным виделись развозные малотоннажные грузовики. В 1992 году началась разработка трехтонного грузовика с максимальным использованием узлов и агрегатов «старшего» брата. Первые варианты были представлены в двух вариантах компоновки – бескапотной и полукапотной, и имели в основе кабину ЗИЛ-4331 (индексы ЗИЛ-3301, ЗИЛ-3301М, ЗИЛ-7.125, ЗИЛ-7.110). В 1993-1994 гг. предприятие выпустило первую партию полукапотных грузовиков на «мерседесовском» шасси. В 1996-м началось массовое производство модели ЗиЛ-5301 «Бычок» (поговаривают, что имя собственное придумал тогдашний мэр Москвы Ю. Лужков). С индексом вообще детективная история произошла, как, когда, в какой момент появился 5301 от автомобилей на два класса больше тайна покрытая мраком, газета Авто, бывший Московский автотранспортник, утверждала, что это банальная опечатка машинистки, которая готовила документы для сертификации. Выпускались различные варианты «Бычка»: бортовые и шасси с различной базой, самосвалы, цельнометаллические фургоны, автобусы, трехосные 6х2 (ЗИЛ-5302) и другие специальные автомобили. Последний ЗИЛ-5301 был собран в 2014 году.
