Испытания первых образцов показали, что машины сложно удерживать на прямой траектории, однако после внесения некоторых изменений в рулевой механизм стало возможным на неправдоподобно высокой скорости вести новую машину «скорой помощи» по самой что ни на есть пересеченной местности. Хотя водитель по-прежнему мог ощущать неровности дороги через рулевое колесо, пассажирам уже не приходилось лихорадочно хвататься за все, что попадалось под руку, чтобы удержаться на своих сиденьях или на носилках.
На этих машинах можно было покрывать гораздо большие расстояния, чем на обычных УАЗах, долгая езда на которых напоминала тест на живучесть.
Единственную проблему составляла необходимость пользоваться ручной помпой.
С развитием проекта появился электрический насос, при включении двигателя автоматически корректировавший высоту расположения кузова над землей. И все же, несмотря на успешно проведенные испытания, от уже разработанной конструкции отказались.
Никаких официальных разъяснений не последовало, но, скорее всего, военные просто не доверяли таким замысловатым вещам, как гидравлическая подвеска. В боевых условиях рессоры и амортизаторы можно было кое-как починить, гидравлические же цилиндры и насосы — совсем другое дело.
В 1966 г. семейство машин УАЗ-450 было модернизировано. Все модели получили более мощный, 70-сильный верхнеклапанный двигатель объемом 2445 см/3, созданный на базе силового агрегата «Волги» ГАЗ-М21, 4-ступенчатую коробку передач, усовершенствованные мосты и слегка измененный дизайн кабины с новым оформлением передней части, включая опущенную ниже иную облицовку радиатора.
У фургона появилась боковая грузовая дверь.
Улучшения были внесены в механизмы сцепления и рулевого управления, что облегчило труд водителей. За счет усиления шасси была увеличена грузоподъемность всех моделей.
Линейка заднеприводных машин теперь состояла из фургона УАЗ-451М грузоподъемностью 800 кг и бортового УАЗ-451ДМ, способного перевозить 1000 кг груза. Их максимальная скорость составляла 95 км/ч. Гамма полноприводных моделей получила общее обозначение УАЗ-452. Исходная линейка состояла из фургона УАЗ-452, бортового грузовика УАЗ-452Д, микроавтобуса УАЗ-452В и двух санитарных машин — УАЗ-452А и УАЗ-452Г, различавшихся числом перевозимых пациентов.
Еще одна санитарная машина, УАЗ-452С, предназначалась для эксплуатации в северных районах и была оборудована дополнительной печкой, а кроме того, имела двойное остекление и утепленный кузов. Автомобиль прошел испытания в районе Оймякона, где температура опускается до -60″С, и в этих условиях продемонстрировал способность поддерживать в салоне температуру +30°С Выпускались также УАЗы с экранированным электрооборудованием.
УАЗ-452 мог передвигаться по снегу глубиной 50 см и перевозить 800 кг груза.
Благодаря надежности и превосходным внедорожным качествам автомобиль пользовался большой популярностью у военных и у представителей разного рода гражданских ведомств в Восточной Европе.
На международной агротехнической выставке, проходившей в мае 1966 г. в Москве, грузовик УАЗ-452Д был удостоен высшей награды — золотой медали.
В октябре 1977 г. фургону УАЗ-452 был присвоен государственный Знак качества, а УАЗ-452Д был официально признан эталоном качества советских товаров. Редкой моделью был созданный на базе УАЗ-451М ЛуМЗ-946 грузоподъемностью 500 кг, оснащенный на Луцком машиностроительном заводе рефрижераторной камерой.
В числе созданных на платформе УАЗ-452 прототипов был и сочлененный автомобиль УАЗ-452П общей массой 2,25 т. На базе УАЗ-451Д был также спроектирован снегоход УАЗ-451С с управляемыми лыжами вместо передних колес и гусеницами с приводом от заднего моста.
Снегоход совершил испытательный пробег по маршруту Новосибирск-Ульяновск.
Еще одной интересной моделью был снегоход-болотоход УАЗ-451С2 с четырьмя ведущими гусеницами.
Инженеры создали также два прототипа с колесной формулой 6×6 — 2-тонный грузовик в 1973 г. и 16-местный микроавтобус в 1975-м.