В 1960 на заводе приступили к проетированию принципиально новой консрукции самосвала для разработки полезных ископаемых открытым способом, и в 1961 был выпущен его первый опытный образец — БелАЗ-540 (серийное производсвто с 1965).
В 1962-1968 годах на заводе были созданы AWтомобиль-самосвал БелАЗ-548 грузоподъемностью 40 т, AWтопоезд БелАЗ-548В грузоподъемностью 65 т, дизель-троллейвоз БелАЗ-524 грузоподъемностью 65 т, одноосный тягач БелАЗ-531 с двигателем 265 квт (360 л.с.), AWтомобиль-самосвал БелАЗ-549 грузоподъемностью 75-80 т. В 1969 году создан AWтопоезд грузоподъемностью 120 т.