В 1955 году в НАМИ был построен опытный грузовой автомобиль повышенной проходимости НАМИ-020. Это была передовая по тем временам по конструкции полноприводная машина с V-образным восьмицилиндровым карбюраторным двигателем, пятиступенчатой коробкой передач с синхронизаторами, двухступенчатой раздаточной коробкой с несимметричным блокируемым межосевым дифференциалом. Наличие межосевого дифференциала было обусловлено тем обстоятельством, что привод к передним колесам был постоянным, неотключаемым. Крутящий момент к задним мостам передавался с помощью только одного карданного вала. Такая схема стала возможной благодаря применению так называемых "проходных" шестеренчатых задних мостов. Все колеса были односкатными с шинами переменного давления размером 14.00-20". Изменение давления воздуха в шинах обеспечивалось централизованной системой. Автомобиль имел главные передачи с самоблокирующимися червячными дифференциалами. В состав оборудования грузовика вошли также дисковые шарниры равных угловых скоростей типа "Тракта", герметичные барабанные тормоза с пневмогидроприводом, гидроусилитель руля, предпусковой подогреватель двигателя, гидроподъемник запасного колеса. Автомобиль в задней части рамы был оборудован лебедкой.

Машина была рекомендована к серийному производству в упрощенном варианте и ее выпуск начался на заводе в городе Миассе в 1961 году. Автомобиль производился в следующих вариантах: Урал-375 - бортовой автомобиль-тягач грузоподъемностью 4 т; Урал-375Т - многоцелевой бортовой автомобиль грузоподъемностью 5 т; Урал-375А - шасси для монтажа спецкузовов и другого оборудования; Урал-375С - седельный тягач. Все модификации оснащались в основном кабинами с брезентовым верхом. На части машин устанавливались цельнометаллические кабины.

В 1964 году после проведенной модернизации многоцелевая бортовая машина получила индекс Урал-375Д. Седельный тягач стал обозначаться Урал-375СК1. Обе модификации имели цельнометаллическую кабину.

Полноприводный автомобиль послужил основой для создания семейства коммерческих автомашин Урал-377 с колесной формулой 6x4.

Автомобили Урал-375 производились во всех стандартных войсковых модификациях. На базе Урал-375Д была в 1965 году создана всемирно известная пусковая установка БМ-21 РСЗО 9К51 "Град", состоявшая на вооружении армий нескольких десятков государств.