Испытания в пустынной местности показали, что одним из необходимых условий нормальной эксплуатации автомобилей является установка подкачивающего топливного насоса. Причем забор топлива должен был производиться со дна бензобака, без каких-либо колен бензопровода между бензобаком и дополнительным подкачивающим насосом.
Сравнительные испытания автомобилей осуществлялись также на наносном песке по кольцевой трассе периметром 1 км, расположенной на склоне холма с уклоном 5-7° Средняя скорость движения определялась по времени прохождения восьми кругов. Оба автомобиля показали среднюю скорость 19,4 км/ч.
При преодолении песчаных подъемов различной крутизны несколько лучшую проходимость показал ЗИЛ-135ЛН. Предельный подъем для ЗИЛ-135Э составил 18°, а для ЗИЛ-135ЛН – 20° Это являлось следствием большей склонности к пробуксовке стеклопластиковых колес ЗИЛ-135Э, чем металлических колес ЗИЛ-135ЛН.
При движении по пыльным дорогам попутно определялось влияние предварительной очистки вентилятором-пылеотделителем воздуха, поступающего в воздушные фильтры ДВС. В правый двигатель ЗИЛ-135Э подавался уже очищенный воздух из системы охлаждения электрических машин. В левый двигатель воздух поступал по воздухопроводу кабины. Забор воздуха в этом случае осуществлялся на высоте 3 м от дороги. Анализ проб масла из воздушных фильтров показал, что предварительная очистка воздуха снижает интенсивность загрязнения масла в фильтре в 2 раза, т.е. замена масла могла осуществляться реже.
Эти испытания продемонстрировали преимущество электротрансмиссии по сравнению с гидромеханической трансмиссией по объему технического обслуживания. На пыльных дорогах на ЗИЛ-135ЛН через каждые 500 км пробега требовалось смазывать карданы, но даже при этом две их крестовины вышли из строя. Мотор-колеса и агрегаты электротрансмиссии технического обслуживания не требовали и функционировали весь период нормально. Общий пробег автомобилей в пустынной местности составил 1300 км.
В сентябре 1968 г. прошли испытания в предгорьях Памира в районе г. Душанбе (высота 740 м над уровнем моря), на Анзобском (3379 м) и Чермизанском (1510 м) перевалах.
В начале движения к Анзобскому перевалу разницы в средних скоростях ЗИЛ-135Э и ЗИЛ-135ЛН не наблюдалось. Но начиная с высоты 1400-1500 м над уровнем моря ЗИЛ-135ЛН стал заметно отставать. Масло в гидромеханических коробках передач при движении на 3-й передаче быстро перегревалось, и водитель был вынужден останавливать автомобиль.
