Применение большого количества точных поковок и штампованных деталей вместо сварных незначительно снизило массу тележки, а использование подшипников, сальников и нормалей действующего производства уменьшило и стоимость гусеничного движителя, хотя она и оставалась высокой (ЗИС-42 в 1942 году обходился в 36 361 руб. по сравнению с 12 474 руб. ЗИС-5В). Из-за острого дефицита и недостаточной надежности двигателя ЗИС-16, к тому же требовавшего для своей нормальной работы дорогого высокооктанового крекинг-бензина, пришлось вернуться к использованию обычного двигателя ЗИС-5, что ухудшило и без того плохую динамику ЗИС-42. В частности, предельный преодолеваемый подъем уменьшился до 22°. До лета 1941 года изготовили три промышленных образца ЗИС-42 в качестве эталонов для серии. Один из них, с укороченной базой (для улучшения маневренности, которая от этого, кстати, только ухудшилась), рассматривался как вариант специализированного арттягача для противотанковой, полковой и зенитной артиллерии.
В июле 1941 года они проходили полигонные испытания. Осенью на ЗИС-42 проектировалась установка реактивных минометов БМ-13 (конструктор Г.И.Праль), а также других артиллерийских систем. К середине октября, до эвакуации завода, машину почти подготовили к производству.
ЗИС-22-52 с лыжами на передних колесах буксирует по снежной целине 122-мм гаубицу М-30 с передком (вверху) и установленную на лыжах 76-мм пушку Ф-22УСВ с передком (внизу). Соответственно, февраль и март 1941 года
На окончательно отработанной конструкции ЗИС-42 образца осени 1941 года рамка каждой гусеничной тележки (полная база — 2165 мм) состояла из двух штампованных из листовой стали боковин с отбортовками, жестко связанных между собой литой опорной ступицей, неподвижными осями колес и несколькими поперечинами. В передней части тележки размещалось ведущее колесо с кованым 22-зубовым венцом, зажатым между двумя опорными колесами со штампованными дисками и обрезиненными ободами (наружный диаметр — 700 мм). С внутренней стороны ведущего колеса размещался открытый барабанный двухколодочный тормоз с механическим приводом от ножной педали.
На внешней стороне колеса находилась большая ведомая звездочка (23 зуба) цепного привода (передаточное число — 1,769) от каждой полуоси заднего моста. В задней части тележки устанавливалось направляющее колесо — ленивец (вместо зубчатого венца — гладкое кольцо, охватываемое плицами гусениц), с помощью которого натягивалась лента. Между боковинами почти посередине рамки тележки была балансирно подвешена каретка с четырьмя двойными опорными обрезиненными катками-бегунками диаметром 240 мм, попарно и тоже балансирно связанными между собой траверсами с каждым рычагом каретки. Это обеспечивало гусенице хорошую приспособляемость к неровностям пути, позволяя на снежной целине реализовать тягу до 2250 кгс, ограниченную только мощностью двигателя. На верхней части рамки движителя жестко устанавливался поддерживающий ролик. Снаружи цепная передача, сильно выступающая за габариты тележки, закрывалась защитным стальным кожухом, который при эксплуатации часто деформировался.
Для уменьшения потерь при движении по глубокому снегу и болоту на передние колеса могли надеваться стальные лыжи коробчатого сечения длиной 1100 мм и шириной 410 мм, закрепляемые на шинах цепями с резьбовыми тендерами. Одновременно для облегчения движения по глубоким колеям и для предварительного уплотнения глубокого снега под передней осью размещался жесткий поддон, закрепленный на первой трубчатой поперечине рамы и на балке переднего моста. От попадания снега наверх он защищался кожухом. На раме было предусмотрено место для установки лебедки, которую спроектировать не успели. Во избежание перегрева двигателя применялся увеличенный радиатор от ЗИС-6.