Động cơ ZIL-130 là loại động cơ xăng 4 kỳ, tạo hỗn hợp bên ngoài thông qua bộ chế hòa khí, đốt cháy hỗn hợp cưỡng bức bằng tia lửa điện sinh ra ở nến điện của của hệ thống đánh lửa. Động cơ Zil-130 là loại động cơ có 8 xi lanh, được bố trí thành 2 hàng hình chữ V được làm mát bằng không khí và nước. Bố trí các xi lanh hình chữ V có ưu điểm là có thể tăng được số xi lanh công tác nhưng lại không làm tăng chiều dài của động cơ đồng thời hạ thấp trọng tâm của động cơ. Qua việc hạ thấp chiều cao của động cơ, việc bố trí động cơ trong khoang động lực rất thuận lợi, bên cạnh đó tàm nhìn của lái xe cũng không bị hạn chế.