Завод ЗМЗ (Заволжский Моторный Завод) начал свое существование как филиал ГАЗа в 1956 году. В то время завод выпускал автозапчасти для других автомобильных заводов. На протяжении следующих двух лет завод наращивал производственные мощности, и постановлением министров СССР был преобразован в завод ЗМЗ. С тех пор ЗМЗ стал основным поставщиком двигателей для Ульяновского и Горьковского автомобильного завода, а также для нескольких Московских автомобильных заводов.
В 1958 году, на ЗМЗ была освоена плавка алюминиевого литья. В следующем году был собран первый четырехцилиндровый двигатель для автомобиля ГАЗ-21. В 1960 году, было открыто собственное конструкторское бюро.
В 1967 году, завод ЗМЗ начал поставку восьмицилиндровых двигателей для завода ПАЗ (Павловский Автобусный Завод). В следующем году был выпущен миллионный четырехцилиндровый двигатель. В период с 1971 года, и до 1978 года, была проведена глобальная модернизация и расширение производства, что позволило выйти на уровень выпуска в 450 тысяч двигателей в год. В 1976 году, завод ЗМЗ был награжден государственным орденом Трудового Красного Знамени.
В 1992 году, на заводе ЗМЗ был открыт малый экспериментальный цех, на котором осваивались и производились двигатели нового поколения, это четырехцилиндровые, шестнадцати клапанные с управляемым впрыском топлива ЗМЗ-406 (Один из первых инжекторных двигателей).
В 2000 году, завод ЗМЗ стал первым предприятием автомобильной промышленности, прошедшим международную сертификацию качества производства ИСО 9001. Данный сертификат подтверждает, соответствие стандартов качества производства, отвечающим высоким европейским нормам.
В 2003 году, на заводе ЗМЗ был разработан бензиновый четырехцилиндровый двигатель ЗМЗ-215 объемом 2,5 литра, который отвечал всем экологическим стандартам ЕВРО-3. В этом же году, на заводе начались внедрения производственных технологий от концерна TOYOTA. В следующем году, был выпущен тринадцати миллионный двигатель.
В 2007 году, завод ЗМЗ вошел в десятку лидеров предприятий по экологической эффективности бизнеса. В следующем году, заводу был вручен международный сертификат экологической безопасности ИСО 14 001-2007. В том же году, завод прошел сертификацию на установку своих двигателей ЗМЗ-405, в автомобили Fiat-Ducato.
В 2011 году, завод ЗМЗ успешно прошел две сертификации, по стандартам ГОСТ Р и международным стандартам ISO/TS 16 949. В следующем году, был завершен первый этап проекта «СОЛЛЕРС – Специальные Автомобили», по замыслу которого, была собрана первая партия автомобилей Ford-Transit специального назначения (скорая помощь и микроавтобусы).