Както е добре известно, московският Научен институт по автомобилни двигатели (НАМИ), се занимава със създаването на експериментални превозни средства и научни изследвания в различни аспекти на автомобилната индустрия. Една от приоритетните му задачи през 60-те години е разработката на автомобили с предно предаване. Тъй като по онова време все още не се планира серийното производство на такива превозни средства, поради скептичното отношение на ръководните органи, главната цел на заданието е свързана единствено с натрупването на теоретичен опит.
За основа на един от първите подобни проекти, е избран ЗАЗ-966, чиято каросерия и ходова част до голяма степен са запазени в своя оригинален вид. Той първоначално се задвижва с вносни агрегати, но впоследствие е използван новият и сравнително модерен за времето си двигател МеМЗ, който се оказва подходящ за конфигурация с предно предаване. Така през 1968 г. се появява опитният образец НАМИ-0137, който представлява комбинация от каросерия на ЗАЗ-966 и предно разположен двигател МеМЗ. Интересна подробност е, че за разлика от повечето подобни разработки на НАМИ, той е проектиран по заявка на Запорожския автомобилен завод, където по същото време се обмисля евентуалното му серийно производство. Оригиналният багажен отсек в предната част е специално модифициран, за да побере двигателя.
По същото време автомобилният завод в Запорожие има два нови серийни модела – ЗАЗ-966В и ЗАЗ-966. Първият е оборудван с 887-кубиков двигател МеМЗ-966 с въздушно охлаждане и се произвежда от 1967 г., а вторият има по-мощен 1,2-литров двигател МеМЗ-968 и се произвежда от 1968 г. За задвижване на експерименталния НАМИ-0137 е избрана версия на по-малкия 0,9-литров двигател V4, но с водно охлаждане, като работният му обем е увеличен до 0,996 л, а мощността му нараства от 30 до 43 к.с. За да се осигури функционална архитектура на предно задвижване, предната силова секция на каросерията е напълно преработена. Монтирано е независимо предно окачване МакФерсън, което осигурява необходимата здравина и компактност. Добавени са и напълно функционална радиаторна решетка и стандартни правоъгълни фарове, което не само отличава прототипа от традиционните модели на ЗАЗ, но му придава и много по-атрактивен вид.
Ръководителите на ЗАЗ харесват автомобила, но искат от НАМИ да разработи и версия с въздушно охлаждане, за да се избегнат технически усложнения при преустройството на монтажната линия за серийното производство. В началото на 70-те години работата по този прототип е прехвърлена изцяло на ЗАЗ, но в крайна сметка заводското ръководство стига до извода, че частичното преработване на стария модел е нерационално, и за версията с предно предаване трябва да бъде създаден автомобил с изцяло нов дизайн. Неговата разработка започва скоро след това, но до появата на първия сериен ЗАЗ с предно предаване минават повече от 15 години.
