По сложившейся традиции, каждое новое поколение правительственных лимузинов ЗИЛ появлялось вскоре после смены Генерального секретаря ЦК КПСС. Однако Л.И.Брежнев пробыл на этой должности дольше других, и за 18 лет его правления ЗИЛ обновлялся дважды. Разработка новой модели под индексом ЗИЛ-115 началась в 1974 г., но в серию он пошёл только в 1978 г. как ЗИЛ-4104, что соответствовало отраслевой нормали. Почти всю конструкцию автомобиль унаследовал у ЗИЛ-114, за исключением двигателя V8, который был увеличен до 7680 см3 и теперь выдавал 315 л.с. Основные изменения касались дизайна экстерьера. ЗИЛ-4104 получил массивную решётку радиатора с горизонтальной структурой, расположенные в блоках отдельно от неё сдвоенные круглые фары, бамперы с резиновыми накладками, хромированные обводы колёсных арок и прямоугольные третьи боковые окна вместо наклонных.

С 1978 по 1983 гг. было построено 106 автомобилей ЗИЛ-4104 всех модификаций. В это число входили три 2-дверных кабриолета ЗИЛ-41044 с автоматически складываемой крышей, укороченной на 580 мм колёсной базой и специальным оборудованием (поручнями, микрофонами, радиостанцией и антеннами на задних крыльях). Эти машины принимали участие в парадах на Красной площади с 1981 по 2009 гг., и на сегодняшний день они ещё находятся на балансе Минобороны РФ. На основе ЗИЛ-4104 и его преемников также строились 5-дверные универсалы: автомобиль спецсвязи ЗИЛ-41043 и санитарный ЗИЛ-41042. Последний всегда присутствовал в правительственном кортеже и, чтобы из него не выделяться, окрашивался в чёрный цвет, за что получил прозвище "Чёрный доктор". Он предназначался для оказания первой помощи и быстрой транспортировки пациента, поэтому не имел реанимационного оборудования. Всего было изготовлено 4 медицинских универсала, в том числе 2 на базе ЗИЛ-41047.

С 1984 по 1999 гг. на ЗИЛе также строились бронированные лимузины ЗИЛ-4105. Со времён Сталина советские руководители не видели необходимости использовать такой транспорт, пока в 1969 г. на жизнь Брежнева не было совершено покушение. Тогда же началась разработка нового поколения бронированных машин, но до её окончания Брежнев не дожил. Первые два экземпляра ЗИЛ-4105, внешне идентичные модели ЗИЛ-4104, были изготовлены в 1983 г. и в следующие два года успешно прошли ряд испытаний, в ходе которых они обстреливались из автомата АКМ и винтовки СВД, а также подрывались гранатами. Проводились и сравнительные тесты с автомобилем Cadillac Fleetwood Limousine от O’Gara Hess & Eisenhardt, а в 1994 г. - и с лимузином ЗИЛ-41047, бронированным немецкой фирмой Trasco. По всем параметрам ЗИЛ-4105 превосходил зарубежных конкурентов, что объяснялось уникальной технологией его производства: кузов собирался вокруг готовой бронекапсулы с толщиной металла 8.5 мм и пуленепробиваемыми стёклами толщиной 43-47 мм. Всего на Курганском машиностроительном заводе было сделано 25 таких бронекапсул: две для испытаний, 10 для модели ЗИЛ-41051 (с внешним оформлением, как у ЗИЛ-41045) и 13 для модели ЗИЛ-41052 (аналогичной ЗИЛ-41047). Последние четыре экземпляра ЗИЛ-41052 были выпущены в 1999 г. и поступили на службу в ГОН в 2003 г.

С приходом нового генсека Ю.В.Андропова ЗИЛ-4104 прошёл символическую модернизацию и получил индекс ЗИЛ-41045. Изменения затронули только внешнее оформление: хромированные накладки исчезли с колёсных арок и появились вокруг решётки радиатора, передние фары были объединены в блоки с поворотниками, а боковые молдинги перенесли с порогов кузова на двери. В таком виде лимузин выпускался до 1985 г., и за два года было построено 48 единиц.

ЗИЛ-41047 - последний советский лимузин, разработанный для последнего руководителя страны - М.С.Горбачёва. Был продолжением серии ЗИЛ-4104, но получил более радикальные изменения, чем его предшественник, актуальные на фоне перестройки и обновлений во всех сферах общественной жизни. Отличался сдвоенными прямоугольными фарами фирмы Bosch, передними и задними поворотниками на углах крыльев, меньшим количеством горизонтальных планок на решётке радиатора, закреплёнными на стойках лобового стекла зеркалами заднего вида и отсутствием угловых форточек на окнах передних дверей. На момент своего выпуска был самым длинным (6339 мм) и самым тяжёлым (3550 кг) серийным автомобилем в мире.

Шасси ЗИЛ-41047 было таким же, как у двух предыдущих моделей: периферийная рама с колёсной базой 3880 мм, независимая передняя подвеска на двойных поперечных рычагах и продольных торсионах со стабилизатором поперечной устойчивости, ведущий задний мост на полуэллиптических рессорах, дисковые вентилируемые тормоза спереди и сзади с раздельными гидравлическими контурами и тремя гидровакуумными усилителями. 7.7-литровый алюминиевый двигатель V8 OHV с нижним распределительным валом, гидравлическими компенсаторами зазора и 4-камерным карбюратором развивал 315 л.с. и комплектовался продублированной транзисторной системой зажигания с двумя аккумуляторами. Он соединялся с доработанной автоматической трансмиссией, состоявшей из гидротрансформатора и 3-ступенчатой планетарной коробки передач. В оснащение входили 16-дюймовые колёса с особыми шинами "Гранит", способными выдержать до семи пулевых попаданий.

ЗИЛ-41047 изготавливался вручную с особой тщательностью, по стапельной технологии, чтобы удовлетворять высоким требованиям качества госзаказа. Кузов покрывался 9-15 слоями краски с промежуточной сушкой и полировкой каждого слоя. Процесс сборки одной машины занимал 5,5 месяцев, поэтому в год выпускалось не более 15-20 единиц. Салон традиционно был разделён на две части стеклянной перегородкой с откидными креслами и имел отделку из деревянного шпона карельской берёзы, кожи (передние сиденья) и велюра (задние сиденья). Список оборудования включал раздельные системы отопления и кондиционирования для водителя и пассажиров, электрические стеклоподъёмники, двойные ручки для открывания задних дверей, центральный замок, трёхслойные тонированные стёкла, лампы индивидуального освещения, электрически регулируемые задние сиденья, регулируемая рулевая колонка с откидным рулевым колесом и всеволновой стереофонический радиоприёмник с магнитофонной приставкой, шестью динамиками и дистанционным управлением.

С 1986 по 2002 гг. завод выпустил около 150 ед. ЗИЛ-41047 всех модификаций. Кроме базового лимузина, существовали следующие модификации:

• ЗИЛ-41041 - пятиместный седан с укороченной до 3300 мм колёсной базой и дефорсированным 7-литровым мотором. Два таких автомобиля были построены в 1986 г., один - в 1990 г., ещё 23 - в 1997-2000 гг., в том числе партия из шести седанов, заказанных мэром Москвы Юрием Лужковым.
• ЗИЛ-41042 - медицинский универсал.
• ЗИЛ-4107 - автомобиль спецсвязи.
• ЗИЛ-41072 "Скорпион" - автомобиль сопровождения и охраны, оснащённый большим сдвижным люком на крыше, поручнями, откидным задним стеклом и движущимся вдоль салона центральным сиденьем. В 1988 и 1999 гг. построено 8 экземпляров.
• ЗИЛ-410441 - три чёрных кабриолета с моноблочными фарами, интегрированными бамперами и тентом немецкого производства. В 2009 г. были изготовлены на заводе для парадов на Красной площади, но в итоге конкурс выиграла нижегородская фирма "Атлант-Дельта" с кабриолетами ЗИЛ-41041 АМГ, переделанными из седанов ЗИЛ-41041 и оснащёнными двигателем и ходовой частью производства General Motors. Ещё один открытый ЗИЛ-410441 в 2011 г. был продан Виктору Януковичу.

Как и все правительственные лимузины СССР, ЗИЛ-41047 имел довольно узкое применение: обслуживание членов Политбюро и встреча иностранных делегаций. При его разработке игнорировались требования рынка, поскольку он никогда не должен был поступить в свободную продажу. Однако в 1991 г. Советский Союз прекратил своё существование, и компания ЗИЛ была вынуждена вступить в борьбу с зарубежными конкурентами. ЗИЛ-41047 сразу же утратил свой высокий статус, поскольку даже в США автомобили такого типа давно вышли из моды. Не нужен он оказался и государству: президент России Б.Н.Ельцин ездил на Mercedes-Benz S600. Гараж особого назначения (ГОН) выставил списанные лимузины на продажу, но они представляли интерес только для коллекционеров. Последний ЗИЛ-41047 был построен в 2002 г. для президента Казахстана, и после этого спеццех №6 закрылся.