Советский нижнеклапанный шестицилиндровый двигатель ГАЗ-11, созданный на базе американского прототипа, стал основой для целого семейства моторов, выпускавшихся десятилетиями. Массовое применение агрегат получил в 1946 году с началом производства грузовика ГАЗ-51 грузоподъемностью 2500 кг. Версия со степенью сжатия 6,2 развивала 70 л. с. при 2800 об/мин и момент 20,5 кгс·м, а тот же мотор устанавливали на полноприводный ГАЗ-63 и автобус ГЗА-651, ставший образцом для множества аналогичных машин на шасси ГАЗ.
На легковые автомобили двигатель попал сразу после войны: версию мощностью 76 л. с. ставили на возобновленную сборку «эмок» ГАЗ-11-73, которых выпустили немногим более тысячи. В 1950 году представительский седан ГАЗ-12 ЗИМ получил форсированный вариант с алюминиевой головкой блока и степенью сжатия 6,7 — 90 л. с. при 3600 об/мин и 21,5 кгс·м. С 1958 года такой агрегат использовали и на первом бескапотном автобусе ПАЗ-652.
Конструкция мотора была простой и хорошо изученной механиками по всему Союзу, что позволяло ремонтировать его без сложного оборудования. Впрочем, обслуживание требовалось часто: поршневые кольца и вкладыши предписывалось менять каждые 50–60 тысяч км, а для регулировки клапанов на ГАЗ-51 приходилось снимать правое переднее колесо и брызговик. Двигатель плохо переносил длительную работу на высоких оборотах и перегрев.
На грузовиках и шасси мотор жил десятилетиями. Для экспортных ГАЗ-51 предлагали форсированный до 80 л. с. вариант, а с 1964 года выпускался ГАЗ-52 с той же «шестеркой» степенью сжатия 6,7, выдававшей 75 л. с. при 2800 об/мин. Даже после запуска массового производства V8 на Заволжском моторном заводе модификации с нижнеклапанными шестицилиндровыми агрегатами оставались в программе — «восьмерок» не хватало, ведь в середине 70-х ГАЗ ежегодно делал более 300 тысяч грузовиков и шасси.
Параллельно на базе «шестерки» создали четырехцилиндровый двигатель ГАЗ-20 для «Победы». Агрегат объемом 2,1 л со степенью сжатия 6,2 выдавал 50 л. с. при 3600 об/мин и момент 12,5 кгс·м. Именно этот вариант выбрали для серийного производства на высшем государственном уровне при показе машин в Кремле, хотя на «Победы» мелкосерийно ставили и 90-сильную «шестерку» для спецслужб. Позже мощность «четверки» подняли до 52 л. с., такой мотор ставили на поздние ГАЗ-М20В и внедорожники ГАЗ-69 до 1972 года.
На базе плоскоголового агрегата делали и другие версии: объемом 2,43 л мощностью 62 и 65 л. с. для части экспортных ГАЗ-69 и ранних «Волг» ГАЗ-М21Г. В начале 60-х на часть ГАЗ-51 и малой партией выпущенный ГАЗ-62 ставили форкамерно-факельный мотор ГАЗ-51Ф мощностью 80 л. с., но он был капризен в регулировках и быстро сошел со сцены. Дольше выпускали газовые версии: ГАЗ-51Б на сжатом газе развивал 56 л. с., ГАЗ-51Ж на сжиженном — 62 л. с., а позднее на шасси ГАЗ-52 ставили агрегаты на 66 и 75 л. с.
Выпуск ГАЗ-52 — последней модели с плоскоголовым двигателем — свернули в 1989 году, но машины с такими моторами продолжают ездить, а запчасти к ним востребованы до сих пор. Особенно дефицитен 90-сильный агрегат для седана ЗИМ, который ищут реставраторы.