Негативные явления брежневской эпохи застоя имели ощутимое влияние на весь советский автопром, за исключением легковых моделей Завода имени Лихачёва. В отличие от производимых в СССР автомобилей массового потребления, которые к концу 70-х гг. безнадёжно отстали от своих зарубежных конкурентов, ЗИЛ-114 оставался современным и технически продвинутым на протяжении всего времени своего выпуска (1967-1978). Для этого даже не требовалось его модернизировать: команда лучших конструкторов ЗИЛа во главе с В.Ф.Родионовым спроектировала машину так, чтобы она соответствовала мировым стандартам дизайна и роскоши в течение как минимум 10 лет. При этом специалисты завода работали без каких-либо ограничений в плане стоимости проекта или привязки к конкретной иностранной модели, и потому смогли проявить свои возможности наилучшим образом.

ЗИЛ-114 был построен практически с нуля. Он разделял со своим предшественником ЗИЛ-111 только 2-ступенчатую автоматическую (гидромеханическую) коробку передач, в 1975 г. заменённую 3-ступенчатой. Разработка двигателя началась ещё в 1962 г., с учётом гоночного опыта экспериментального отдела ЗИЛ, которым ранее руководил Родионов. V-образный 8-цилиндровый силовой агрегат объёмом 6959 см3, с блоком и головкой из алюминиевого сплава, гидравлическими толкателями клапанов, 4-камерным карбюратором и транзисторной системой зажигания, развивал 300 л.с., что ставило его в один ряд с лучшими американскими моторами V8. ЗИЛ-114 имел очень жёсткую стальную лонжеронную раму периферийного типа, хорошо защищавшую при боковом столкновении, с колёсной базой 3880 мм. Передняя подвеска была независимой, бесшкворневой, на продольных торсионных стержнях со стабилизатором поперечной устойчивости, задняя - зависимой, на продольных полуэллиптических рессорах с реактивными тягами. На всех четырёх 15-дюймовых колёсах были установлены дисковые тормоза с двумя независимыми контурами и каскадной системой усилителей.

Строгий и монументальный кузов длиной 6.3 м был выполнен в американском стиле середины 60-х гг., но не копировал ни одну детройтскую модель. Больше всего он напоминал Lincoln Continental 1965-1969 гг. с кузовом лимузин от Lehmann-Peterson. Дизайн характеризовался плоскими боковинами, ровной поясной линией, большими угловатыми стёклами, огромным багажником с прямоугольными задними фонарями и горизонтальной решёткой радиатора с двойными круглыми фарами в прямоугольных ячейках (на предсерийных экземплярах эти ячейки отсутствовали, а задние колёса были полуприкрытыми). Салон, разделённый стеклянной перегородкой с электроприводом, был сделан максимально просторным и комфортабельным. Торпедо, консоль и внутренние панели дверей отделывались деревянным шпоном, передние сиденья - натуральной кожей, задний диван - светлым сукном или велюром. В список стандартного оборудования входили электрические стеклоподъёмники, центральный замок, кондиционер, три отопителя, не пропускающие жару и не запотевающие атермальные стёкла, откидной регулируемый руль с гидроусилителем и радиоприёмник "Радиотехника" с автопоиском и дистанционным управлением с заднего сиденья.

ЗИЛ-114 имел только три модификации: ЗИЛ-114Е (со средствами спецсвязи и экранированной системой зажигания), ЗИЛ-114А (медицинский универсал, построен в 1974 г. в 2-х экземплярах) и ЗИЛ-114К (бронированный лимузин). Но в 1971-1977 гг. выпускалась ещё одна модель под названием ЗИЛ-117 - 4-дверный седан с укороченной до 3300 мм колёсной базой, обладавший лучшей динамикой и маневренностью, чем ЗИЛ-114. Официально он создавался как автомобиль сопровождения, но на самом деле редко использовался в кортеже. Скорее всего, ЗИЛ-117 был разработан по личному распоряжению Л.И.Брежнева, который любил собственноручно управлять машиной. ЗИЛ-117 также выделялся кандидатам в члены Политбюро ЦК КПСС и членам Правительства СССР, и окрашивался не только в чёрный, но и в тёмно-синий и тёмно-вишневый цвета. Существовала и открытая 2-дверная модификация ЗИЛ-117В, оснащённая матерчатым тентом с электроприводом. С 1972 по 1980 гг. такие кабриолеты участвовали в военных парадах на Красной площади, а затем были переведены в Ленинград, где выполняли ту же функцию с 1981 по 2008 гг. Всего с 1967 по 1978 гг. было произведено 113 лимузинов ЗИЛ-114, 23 седана ЗИЛ-117 и 8 кабриолетов ЗИЛ-117В.