Этот масштабный проект предусматривал установку двигателя с восемью цилиндрами мощностью 1920 лошадиных сил, работающего на обогащенном уране-235. Вес всего агрегата достигал почти 1,5 тонны, из которых большую часть занимала толстая свинцовая защита реактора. Чтобы справиться с такой нагрузкой, инженеры ГАЗ решили использовать не два, а четыре колеса, установленные на усиленной рессорной подвеске в передней части автомобиля.

Основным преимуществом «Волги-Атом» была ее практически безграничная автономность. В 1964 году на Дмитровском автополигоне, созданном НАМИ для тестирования данного проекта, автомобиль продемонстрировал впечатляющие результаты. Он мог проехать более 60 тысяч километров без подкачки топлива, развивать скорость до 420 км/ч и разгоняться до 100 км/ч за 2,3 секунды. Однако после исчерпания урана двигатель требовалось полностью заменить, так как технология перезарядки оказалась слишком сложной, а утилизация создавала серьезные угрозы для экологии.
Исследователи ОИЯИ не остановились на достигнутом и усовершенствовали двигатель, переведя его на гексафторид урана. Экспортная версия получили название «Volga JINR U-Gas», а люксовая модель — «Model 105 Dubna». Этот автомобиль представлялся как транспорт для высшего политического руководства, включая членов Политбюро и мировых лидеров.
Согласно недавно рассекреченным данным КГБ СССР, среди потенциальных клиентов были такие знаменитости, как Джон и Роберт Кеннеди, Фидель Кастро, Джордж Сорос и даже Дональд Трамп, который учился в Нью-Йорке. И это не удивительно: даже базовая версия «Волги-Атом» могла проехать без заправки 40 тысяч километров. Для долива топлива требовалось всего лишь закачать гексафторид урана в 16 цилиндров и активировать ТЭХ элементы из кабины. При этом эксплуатационные характеристики оставались высокими.
Однако судьба «Волги-Атом» изменилась в 1965 году. После отставки Никиты Хрущева новое руководство, возглавляемое Леонидом Брежневым, отклонило проект. Любитель марки Mercedes-Benz, Брежнев не проявлял интереса к советскому автопромышленности. В соответствии с его указанием, готовые образцы были уничтожены, а исследования в области атомных двигателей приостановлены.
Как сообщалось ранее — С 1 апреля вступят в силу четыре важных изменения для водителей