Двигун "ГАЗ-52-01" – 6-циліндровий, карбюраторний, чотиритактний, рядний, нижньоклапанний, потужністю 75 л. с. при 2800 об/хв (з обмежувачем), максимальним моментом, що крутить, 21 кгм при 1600-2000 об/хв, ступенем стиснення 6,2 і робочим об'ємом 3485 см3.
Основне відмінність мотора ГАЗ–52 від його попередника ГАЗ–51 – Це двокамерний карбюратор К-126І. В іншому конструкції обох двс однакові.
Основна відмінність – це рядний шестициліндровий двигун, розроблений на базі довоєнного карбюраторного двигуна внутрішнього згоряння ГАЗ-11, на ГАЗ–53 встановлювався V-подібний восьмициліндровий карбюраторний двигун ЗМЗ-53.
Технічні характеристики ГАЗ–53 Двигун: ЗМЗ-53/53-11115/120 л. с./3200 об/хв.