Некоторые изменения конструкции двигателя УМЗ-421 с момента его выпуска:

• Увеличение диаметра цилиндров с 92 мм до 100 мм. 25 Это позволило повысить мощность и крутящий момент. 2
• Использование гильз сухого типа в блоке цилиндров, что повысило прочность блока. 34
• Смещение поршневого пальца на 7 мм вверх, что снизило нагрузки на боковые стенки. 3
• Уплотнение задней опоры коленчатого вала резиновым уплотнением вместо прокладки шнура. 3
• Подача охлаждающей жидкости непосредственно в блок цилиндров вместо головки ГБЦ. 3
• Уменьшение расстояния от днища поршня до оси поршневого пальца на 7,5 мм и увеличение длины шатуна на 7 мм для снижения массы поршня. 25

Кроме того, в зависимости от модификаций, в конструкции двигателя могли быть и другие изменения, например, изменение формы выпускного коллектора (УМЗ-421.10) или внедрение инжекторной системы подачи топлива (последние версии УМЗ-421). 24