За 14 лет производства аVтомобиль претерпевал различные изменения, как во внешности, так и в техническом плане. Было разработано 53 модификации, отличавшихся дизайном, конструкцией, и формой кузова (кузов был цельнометаллическим). Наиболее распространенные - такси, универсал (ГАЗ 22), санитарный. Были и довольно специфические версии, как ГАЗ 21 АЮ и ГАЗ 21 ГЮ, которые специально собирались для работы в условиях тропического климата.
Первые «Волги» были оснащены автоматической коробкой передач (первый серийный отечественный аVтомобиль с АКП), которая была в свою очередь оригинальной, а не заимствованной у американских автопроизводителей. Но в связи с тем, что она требовала специализированного ремонта на официальных станциях обслуживания, это ограничивало продажи в отдалённых от столицы уголках страны. Поэтому было решено заменить «автомат» механической трёхступенчатой трансмиссией с синхронизаторами на второй и третьей передачах. Всего серийно было выпущено порядка 700 аVтомобилей с автоматическими коробками передач, которые были проданы и подарены преимущественно известным людям. Оснащение «автоматами» по заказу осуществлялось вплоть до 1962 года.
Под капотом аVтомобиля ГАЗ 21 устанавливался четырёхцилиндровый двигатель объёмом 2.5 литра, мощность которого составляла 75-80 лошадиных сил. С таким силовым агрегатом максимальная скорость аVтомобиля составляла 130 км/ч. Подвеска обладала телескопическими амортизаторами вместо, свойственных для того времени, рычажных. Заметим, что были и дизельные экземпляры 21-ой «Волги». Дизельные агрегаты, правда, были зарубежного производства. Первым дизельным двигателем для ГАЗ 21 был английский 1,6-литровый 48-сильный Perkins. Затем его сменил 2,3-литровый силовой агрегат от компании Rover мощностью 62 л.с.. А последним вариантом стал «дизель» от Peugeot объемом 1,9 литра в 58 л.с.. Всего 167 дизельных экземпляров ГАЗ 21 было выпущено.
Салон аVтомобиля ГАЗ 21 был очень просторным, и имел великолепную обзорность. Интерьер также в ходе производства не раз подвергался изменениям. К ним относятся различные варианты применяемых отделочные материалов салона и различные корректировки комбинации приборов на приборной панели.