ЗиЛ-158 представлял собой дальнейшую модернизацию автобуса ЗиС-155. Первый образец ЗиЛ-158 был выпущен в июне 1956 года. В 1959 году ЗиЛ-158 начали выпускать на ЛиАЗе, а с 1961 г. – модернизированный ЗиЛ-158В. В Москве ЗиЛ-158 и 158В преобладали в автобусных парках с конца 50-х до 1974 года, а последние машины были сняты с эксплуатации в 1978 году. В некоторых городах Советского Союза их эксплуатация продолжалась и в начале 1980-х годов.

На ЗиЛе было произведено 9515 экземпляров ЗиЛ-158, в том числе в мае 1957 года пилотная партия из 180 автобусов специально к VI Всемирному фестивалю молодежи и студентов. Годовой выпуск автобусов на ЛиАЗе составлял в 1959 году – 213 ед., в 1963-м – 5419 ед. и в 1969-м – 7045 ед. Автобусы имели почти одинаковые двигатели –  ЗиС-124 и ЗиЛ-158. Оба  силовых агрегата 6-цилиндровые, рядные, нижнеклапанные, карбюраторные, с одинаковыми размерами цилиндропоршневой группы и рабочим объемом 5,55 л. Но мотор 158 получил увеличенную с 6,0 до 6,5 степень сжатия, а вследствие этого мощность возросла с 95 до 109 л.с., а крутящий момент с 31, до 34 кГс.м. Автобусы ЗиЛ-158, выпускавшиеся с 1957 по 1961 год, унаследствовали от модели 155, а по сути от грузовика ЗиС-150, двухдисковое сцепление и 5-ступенчатую коробку передач без синхронизаторов.

 С 1961 г. был начат выпуск модели ЗиЛ-158В, которая получила однодисковое сцепление, коробку передач от грузовой автомашины ЗиЛ-164А, с синхронизаторами на 2–5 передачах, и пятую «прямую» скорость. Кроме того, автобус ЗиЛ-158В, в отличие от предшествующих моделей 155 и 158, получил уменьшенное с 9,28 до 7,63 передаточное отношение редуктора заднего моста. Тормозная система модели ЗиЛ-158, так же, как и у  предшественницы, с пневматическим одноконтурным приводом, без раздельного торможения по осям.

Автобусы ЗиЛ-158 и модификации в разное время имели отличия во внешнем виде. В начале производства выпускалась туристская модель ЗиЛ-158А, имевшая остекленные боковые скаты крыши. Обычные городские машины ранних выпусков имели застеклённые задние скаты крыши и вентиляционные люки. А впоследствии от застекления каких-либо элементов крыш отказались вообще.  

 За свою историю, «158-е» использовались не только как одиночные машины, но и были опробованы в роли тягачей для городских пассажирских автопоездов. В Москве, в частности, проводились эксперименты с использованием в качестве прицепов кузовов отслуживших своё автобусов ЗиС-155, и специальных автобусных прицепов, изготовленных на шасси грузовых прицепов 2-ПН-4, из кузовных панелей, элементов остекления и внутреннего пассажирского оборудования от машин ЗиЛ-158.  

 Кроме выполнения своих прямых обязанностей, автобусы ЗиЛ-158 попробовали себя и в качестве спецмашин – передвижных теле- и радиотрансляционных комплексов, лабораторий, передвижных медицинских кабинетов, грузовиков и в других «ролях». Всего же было выпущено около 71 800 экземпляров.

 В 1971 г. для Московского транспортно-экспедиционного агентства Минавтотранса РСФСР был изготовлен пробный экземпляр грузопассажирского автобуса ЗиЛ-158В для перевозки сельхозгрузов населения. Кроме одного фото и рекламной картинки других сведений пока нет.

 Также, списанные автобусы, если позволяло их техническое состояние, передавались предприятиям и ведомствам, капитально ремонтировались или переоборудовались для иного использования, а далее продолжали служить еще долгие годы.

Годы производства: 1957-1961 (ЗиЛ), 1959-1970 (ЛиАЗ)

Произведено всего: 9515 шт. (ЗиЛ) + около 62000 шт. (ЛиАЗ)

4x2 заднеприводный 62-местный городской автобус

Число мест для сидения: 32

Кузов: вагонный, цельнометаллический, несущий

Двери для пассажиров: 4-створчатые, 710 мм шириной, с пневматическим приводом

Отопление от системы охлаждения двигателя

Вентиляция - через боковые окна и люки в крыше

Двигатель: ЗиЛ-158 (ЗиЛ-158В) 110л.с./2800об/мин, карбюраторный 6-цил. рядный 4-тактный SV, 5555см3

Диаметр цилиндра/Ход поршня: 101,6/114,3 мм

Степень сжатия: 6,5:1

Система охлаждения: жидкостная, герметичная

Длина: 9030мм, ширина: 2500мм, высота: 3000мм

База: 4858мм, дорожный просвет: 290мм

Колея передних колёс: 2116мм

Колея задних колёс: 1806мм

Свес: передний - 1470мм, задний - 2700мм

Угол свеса: передний - 19o, задний - 13o

Высота подножек: 383мм

Высота пола: 865мм

Радиус поворота: 10,9 м (по переднему углу кузова)

Коробка передач: 5-скоростная механическая, с синхронизаторами 2...5 скоростей

Передаточные числа: I - 7,44; II - 4,10; III - 2,29; IV - 1,47; V - 1,00; задний ход - 7,09

Сцепление: однодисковое, сухое

Карданная передача: открытого типа, три вала, две промежуточные опоры

Главная передача: двойная, пара конических, пара цилиндрических шестерён

Передаточное число главной передачи: 7,63

Рулевой механизм: глобоидальный червяк и кривошип с роликом

Тормоз: пневматический, барабанного типа, на все колёса

Стояночный тормоз: барабанного типа на трансмиссию

Передняя подвеска: зависимая, на двух продольных полуэллиптических листовых рессорах

Задняя подвеска: зависимая, на двух продольных полуэллиптических листовых рессорах

Амортизаторы, передние и задние (по 2): гидравлические, рычажно-поршневые

Электрооборудование: 12 Вольт

Генератор: Г2-Б

Реле-регулятор: РР5

Аккумуляторная батарея: 3СТ-84ПМС (4 шт.)

Катушка зажигания: Б1

Распределитель: Р21-А

Свечи зажигания: А14-К

Стартер: СТ15

Масса без заправочных жидкостей, запасного колеса и инструментов: 6200 кг

Масса в снаряжённом состоянии: 6500 кг

Полная масса (с водителем и пассажирами): 10980кг (на переднюю ось 4140кг, на заднюю ось 6840кг)

Максимальная скорость: 65 км/ч

Путь торможения со скорости 30км/ч: 13м

Размер шин: 11,00x20 дюймов

Давление в шинах, кг/см2: передние - 5, задние - 3,5

Объём топливного бака: 150 л.

Расход топлива: 37 л/100км