История московского Автозавода им. И. А. Лихачева начинается 2 августа 1916 года, когда один из крупнейших российских предпринимателей П. П. Рябушинский организовал в Москве «Автомобильное московское общество» (АМО) и заложил небольшой завод для сборки итальянских 1,5-тонных грузовиков «ФИАТ 15 Тер» (образца 1916 года). Из итальянских комплектов до 1919 года (уже на национализированном предприятии) с октября 1917 года удалось собрать 1319 грузовиков этой марки. Дальнейшей продукцией завода стали грузовые автомобили «Уайт-АМО» с некоторыми агрегатами (двигатель, коробка передач, задний мост), разработанными российскими инженерами. В 20-е годы завод также ремонтировал американские автомобили «Уайт», находившиеся в большом количестве в московских автохозяйствах.
С 1924 года по 1931 год завод «АМО» выпускал модернизированные модели АМО-Ф15, считающиеся первыми отечественными грузовыми автомобилями советского периода нашей истории. После грандиозной реконструкции в 1929 — 1931 годах на обновленном заводе был освоен массовый выпуск 2,5 и 3-тонных автомобилей АМО-2, АМО-3 и ЗИС-5, которые, наряду с газовскими «полуторками» составили основу советского парка коммерческого автотранспорта в период 30-х — 40-х годов ХХ века. На ЗИСе собирали также автобусы, седельные тягачи, легковые автомобили высшего класса.
Наступление немецких войск на Москву осенью 1941 года вынудило эвакуировать значительное количество людей и оборудования в Ульяновск, Миасс, Челябинск и Шадринск. В октябре 1941 года московский завод был подготовлен к уничтожению, однако после успешного подмосковного наступления Красной армии зимой 1941-42 годов конвейер ЗИСа вновь ожил и с июня 1942 года завод начал поставлять армии грузовики ЗИС-5В (упрощенные).
После третьей реконструкции завода в первые послевоенные годы были освоены: легковой автомобиль ЗИС-110, грузовые ЗИС-150 и 151, автобус ЗИС-154, бронетранспортер БТР-152 и амфибия ЗИС-485. В 1953 году на заводе было организовано специальное КБ по созданию особой военной автомобильной техники. В 1955 году завод подготовил к производству комфортабельный междугородный автобус ЗИС-127 с двухтактным дизельным двигателем ЯАЗ-204.
В 1956 году после смерти бывшего директора завода И. А. Лихачева ЗИС переименовывается в ЗИЛ. В 1957 году на смену первым послевоенным грузовикам приходят модернизированные — ЗИЛ-164 и ЗИЛ-157. Вместо городского автобуса ЗИС-155 начался выпуск автобуса ЗИЛ-158.
Четвертая реконструкция предприятия, начавшаяся в 1959 году, позволила в 1964 году начать выпуск более современного семейства двухосных грузовиков ЗИЛ-130, к которому в 1967 году прибавились трехосные модели ЗИЛ-131. Выпуск новых легковых автомобилей высшего класса был значительно сокращен и достигал не более 20 единиц в год. Производство автобусов было переведено на Ликинский автобусный завод.
В начале 70-х годов ХХ века завод приступил к созданию семейства третьего поколения грузовиков ЗИЛ-4331, которые предполагалось оснащать дизельными двигателями собственной разработки.
Переход на новые экономические отношения поставил предприятие с производственной мощностью 200 тыс. автомобилей в год на грань банкротства, которого при вмешательстве Правительства Москвы удалось избежать.
В 1994 году начался выпуск грузовиков ЗИЛ-5301 «Бычок», спрос на эту продукцию помог заводу пережить наиболее трудные годы.
В настоящее время московский ЗИЛ пытается выйти из затяжного кризиса, проводя реструктуризацию и выводя за пределы города все экологически вредные производства. Его производственная мощность сокращена до 50 тыс. автомобилей в год, а производственные площади вскоре уменьшатся с 350 до 62 га. Активно идет поиск стратегического партнера для выпуска конкурентоспособной продукции, которая будет востребована на российском рынке.