Автомобили уверенно преодолели подъем в 10-12' с глубиной снежного покрова 400-500 мм и снежную целину глубиной 800 мм. При движении «Электрохода» по глубокому снегу на пересеченной местности были отмечены несколько случаев срабатывания плавких предохранителей в силовой цепи тяговых электродвигателей при резком перераспределении нагрузки между мотор-колесами.
Летом 1966 г. ЗИЛ-135Э доработали. Управляемые передние и задние колеса получили независимую торсионную подвеску. Машину оснастили широкопрофильными шинами 1550x450-840, позволившими поднять ее грузоподъемность до 11,5 т. Полная масса ЗИЛ-135Э достигла 24 т.
В сентябре-октябре 1966 г. ЗИЛ-135Э проходил испытания на проверку температурных режимов электроагрегатов в различных условиях. При движении по асфальтированному шоссе и проселочной дороге максимальная температура на щетках электромашин не превысила: генератора ГЭТ-120 – +100'С, электромоторов ДТ-22 – +90°С. Система охлаждения обеспечивала нормальную работу электромашин с максимальными нагрузками. Нагрузки по току для генераторов и электромоторов при работе в длительном режиме на всех видах дорог и местности (в том числе на болоте) находились ниже длительно допустимой силы тока 250 А.
На затяжном подъеме в 9-10° со средней скоростью 11,2 км/ч максимальная средняя сила тока электродвигателя мотор-колес не превысила 236 А. При движении машины на коротком подъеме в 26° со скоростью 24 км/ч установившийся ток двигателя ДТ-22 находился в допустимых пределах (400 А).
Летом 1967 г. ЗИЛ-135Э полной массой 24 т проходил нагрузочные испытания на булыжном и щебеночном участках комплексно-испытательной трассы НИИ-21, а также на болотистой и песчаной местности в районе д. Чулково. Для сравнения в испытаниях также принимал участие ЗИЛ-135ЛН.
Максимальную скорость 80 км/ч автомобиль ЗИЛ-135Э развил с нагрузкой 2,5 т на колесо на шинах 1550x450-840. С нагрузкой 3 т на колесо скорость составила 65 км/ч, на шинах 15.00-30 с нагрузкой 2,5 т на колесо – 69 км/ч. ЗИЛ-135ЛН с нагрузкой 2,5 т на колесо на шинах 15.00-30 достиг скорости 67,3 км/ч, на шинах 16.00-20 – 64 км/ч. Минимально устойчивая скорость движения на шинах 15.00-30 у ЗИЛ-135Э равнялась 0,4 км/ч, у ЗИЛ-135ЛН – 0,9 км/ч.
На тяжелых участках разбитой грунтовой трассы с глубиной грязи до твердого основания 500 мм оба автомобиля не теряли подвижности и свободно преодолели подъем 28°, причем с одинаковой скоростью – 2,88 км/ч. При движении ЗИЛ-135Э на спуске с уклоном 20' была получена устойчивая скорость спуска 10 км/ч с использованием только электродинамического торможения.
