Экспериментальный автомобиль ГАЗ-34 был создан в 1964 году.

Автомобиль разрабатывался в инициативном порядке, как альтернатива ЗИЛ-157 и ЗИЛ-131. Горьковская машина получилась легче, а за счет кабины над двигателем еще и компактнее конкурентов. По основным узлам и агрегатам трехосный ГАЗ-34 был широко унифицирован с ГАЗ-66. Из оригинальных компонентов значилась лишь удлиненная рама и грузовая платформа. Ввиду увеличившейся массы автомобиля, газовцы применили гидроусилитель тормозов и более мощный 140-сильный мотор ГАЗ-41. Кроме того специалисты усилили переднюю подвеску и установили более производительные амортизаторы.