Неудивительно, что ЗИС-42 не пользовался популярностью у артиллеристов. Впрочем, большого выбора по средствам мехтяги у них в то время и не было: приходилось брать то, что дают. Этим и можно объяснить широко развернутое производство ЗИС-42 — в 1943 году выпуск составил уже 2115 машин.
Но начатые ранее работы по их модернизации не прекращались. Осенью 1943 года удалось спроектировать и построить усовершенствованный вариант машины, условно названный ЗИС-42М ("модернизированный"), хотя к тому времени на заводе над новыми автомобилями повышенной проходимости работало всего два конструктора и четыре техника. На ЗИС-42М сделали очередную попытку улучшить гусеничный движитель. Для стабилизации длины гусеничных лент их перед монтажом ведущих накладок и плиц стали подвергать многодневной предварительной вытяжке в вертикальном положении усилием около 2000 кгс на каждую. В результате уменьшилась эксплуатационная вытяжка гусениц и стал более стабильным шаг их зацепления. Обрыв лент резко сократился, хотя совсем не исчез. Были введены разрезные каретки бегунков с добавочной рессорой для обоих балансиров в каждой. Это позволило сохранять постоянное удлинение контура гусеницы (уменьшило вероятность ее сброса) и независимое перемещение одной пары бегунков по отношению к другой для лучшей приспособляемости гусениц к неровностям дороги. Несколько увеличился и клиренс под задним мостом. Ресурс колес и катков движителя повысили за счет расширения их резиновых ободов и усиления дисков. Более мощный двигатель ЗИС-5М (76 — 77 л.с.) с карбюратором МКЗ-10 и ограничителем максимальных оборотов (предотвращал частые поломки от "перекрутки" двигателя) несколько улучшил динамику машины.
ЗИС-42М 1944 г.
Вид спереди (задний мост условно не показан)
Вид сзади (передний мост условно не показан)
Для снижения нагрузок в трансмиссии, а также расхода топлива уменьшили передаточное число в цепном приводе до 1,583. Ввиду возросшего крутящего момента двигателя тяговые свойства практически не ухудшились (динамический фактор упал с 0,628 до 0,591), но их по-прежнему не хватало при хорошем сцеплении с грунтом.
В коробке передач была введена блокировка включения 3-й, наиболее употребительной передачи, что прекратило ее "выскакивание" на ходу. Требовалась, конечно, промежуточная передача (между 2-й и 3-й) с передаточным числом около 2,5, но это означало бы создание новой коробки, освоение которой в условиях военного времени выглядело нереальным. Для защиты радиатора и фар перед ними установили решетку. Отныне кузова всех машин закрывались тентом и снабжались боковыми скамейками на 12 — 16 человек, и даже на 24. Собственная масса ЗИС-42М возросла на 227 кг, что практически не отразилось на его проходимости, а из-за новой тележки он даже лучше стал брать вертикальные препятствия (0,47 м вместо 0,32).
Недостаточную мощность двигателя по-прежнему восполнить было нечем. Производство применявшегося ранее на опытных образцах автобусного двигателя ЗИС-16 не возобновили ни в Миассе, ни на московском заводе. Несколько остававшихся там двигателей ЗИС-16 погоды не делали, хотя и породили легенды о более мощном двигателе ЗИС-42 (84 л.с.), которым якобы с 1944 года комплектовались тягачи ЗИС-42М, развивавшие при этом максимальную скорость до 45 км/ч. С трудом на воинском складе № 511 нашли пару новых моторов ЗИС-16, но испытания, проведенные в феврале 1944 года, показали их некондиционные сборку и регулировку и как результат — большой недобор мощности (не более 58 л.с.), которую так и не удалось повысить перерегулировкой карбюратора МКЗ-6. Новый миасский двигатель ЗИС-МФ (95 — 99 л.с.), предназначавшийся в первую очередь для арттягача Я-13Ф и других более важных гусеничных объектов, осваивался с трудом, и рассчитывать на него создателям малоудачного полугусеничного автомобиля не приходилось. Собственно, машине для полной реализации своих неплохих сцепных возможностей не хватало не столько мощности, сколько крутящего момента на ведущих звездочках, то есть достаточного силового диапазона трансмиссии (за счет коробки передач— всего 6,59). Расширение этого диапазона до 14,83 (путем установки на одном из ЗИС-42М демультипликатора от "Студебекера") увеличило силу тяги по грунту до 4425 кгс, но привело, как и следовало ожидать, к недопустимой перегрузке стандартных силовых агрегатов от ЗИС-5, не говоря уже о цепной передаче и гусенице.
ЗИС-42М выпуска 1944 года с кузовом упрощенного типа
Сделанные еще в январе 1943 года попытки заменить цепную передачу на карданную (с двумя коническими редукторами на каждый борт) на опытном полубронированном ЗИС-43 (с 37-мм зенитной пушкой и двумя ДШК) незначительно повысили надежность трансмиссии, но заметно увеличили ее массу, размеры (а они определяли боковые габариты всей машины, и так немалые) и, кроме того, трудоемкость изготовления (соответственно и стоимость). Складывалась тупиковая ситуация: ЗИС-42 не поддавался никакому радикальному "лечению" — сказывалась порочность конструктивной концепции. Это и подтвердили испытания модернизированного ЗИС-42М (шасси № 2109) с артсистемой М-30 на крюке, проводившиеся с 25 октября по 26 декабря 1943 года в Подмосковье. И хотя заложенные в него усовершенствования получили положительную оценку, многие прежние недостатки (низкая надежность, плохие динамика, маневренность, экономичность) сохранились.
Фронтовой опыт выявил и новые: отсутствие буферов впереди и сзади, плохой буксирный прибор, большая погрузочная высота, отсутствие необходимой лебедки и раздельного торможения гусениц при повороте (в гололед совершенно терялось управление). Гарантийный пробег в 6000 км никогда не выдерживался. Требовался и привод на передние колеса — по опыту эксплуатации американских полугусеничных бронетранспортеров типа М2. Интересно, что подобный автомобиль с передним ведущим мостом на основе ЗИС-К-2 и задней гусеничной тележкой от "ВЗ" был построен в НАТИ еще в ноябре 1939 года, но дальнейшего развития из-за большой трудоемкости изготовления (два новых агрегата — раздаточная коробка и передний ведущий мост) не получил. А в войну освоение его было тем более нереально.
ЗИС-42М пошел в войска, начиная с весны 1944 года, и большая часть всех выпущенных "сорок вторых" (около 55%) относится именно к этому модернизированному варианту. Несмотря на то, что в нем практически не оставалось детали, не подвергнутой изменениям, доработки по ЗИС-42М шли еще долго, до конца войны. Произошли сдвиги и в сознании основного заказчика. К1944 году в артиллерийских частях действующей армии наконец-то поняли, что эффективность и безаварийность эксплуатации ЗИС-42 напрямую зависят от грамотного ухода и правильного его применения.