Основные отличия двигателя ЗИЛ-131 от предшествующих моделей ЗИЛ-130:

• Для ЗИЛ-131 изменена форма поддона из-за редуктора переднего моста, а также смещены ванна и другой маслоприёмник. 10
• Модернизированный в 1986 году двигатель ЗИЛ-5081 V8 от прежнего мотора отличается головками блоков цилиндров с винтовыми впускными каналами и увеличенной до 7,1 степенью сжатия. 5 Этот двигатель также был немного экономичнее своего предшественника. 5

В остальном двигатели ЗИЛ-130 и ЗИЛ-131 схожи: они имеют одинаковый объём (6 литров) и поршневую группу внутри, ход поршня одинаковый. 7