У шістдесятих роках ГАЗ випускав вантажівки «п’ятдесят третього» сімейства вантажопідйомністю до чотирьох тонн, але в сільському господарстві, будівництві, промисловості були потрібні і більш важкі машини. Тому в Гіркому почали роботу над створенням автомобіля підвищеної вантажопідйомності.
Результатом роботи став з’явився в 1965 році прототип автомобіля ГАЗ-33 повною масою понад 12 тонн і вантажопідйомністю 7 тонн. Природно, така важка машина не могла бути двовісної, це був тривісний вантажівка з колісною формулою 6×4.
Автомобілю потрібен, і більш потужний мотор: прототип оснастили восьмициліндровим двигуном ЗМЗ-41 об’ємом 5,5 літра (135 к. с.) П’ятиступінчасту коробку передач запозичили у моделі ЗІЛ-130, двоступеневу роздавальну коробку на Газі розробили з нуля.
Кабіна була такою ж, як у вантажівки ГАЗ-53А, але оформленням капота досвідчений автомобіль був не схожий на інші машини заводу.
1968 ГАЗ-33 успішно пройшов випробування, і модель рекомендували до серійного виробництва. Однак вільних виробничих потужностей у Горьковського автозаводу не було, а плани по організації випуску машин на Борському агрегатно-складальному заводі не були реалізовані.
Більше того, до початку сімдесятих років була завершена робота над великою вантажівкою ЗІЛ-133, і необхідність у появі ще однієї тривісної моделі зникла.
