Wariant ten jednak nie trafił ostatecznie do produkcji z powodu niedopracowanego i paliwożernego silnika, w połączeniu ze światowym kryzysem paliwowym.
Produkcja i modernizacje thumb|GAZ-3102 w muzeum radzieckiego przemysłu samochodowego w Iwanowie (oryginalne felgi kół) thumb|GAZ-3102 przerobiony na kabriolet Do produkcji skierowano od 1982 roku model oznaczony GAZ-3102, wykorzystujący zmodernizowany silnik benzynowy R4 o pojemności 2,45 l z dotychczasowego modelu GAZ-24. Zmodernizowany silnik ZMZ-4022.10 był nietypową jednostką, wykorzystującą układ ze wstępną komorą spalania. Okazał się on jednak nie całkiem udany. Był mocniejszy (105 KM) i ekonomiczniejszy od starego silnika Wołgi, lecz miał skłonność do przegrzewania się i był bardziej skomplikowany w eksploatacji i remontachGAZ-3102 „Wołga”, „Awtolegiendy SSSR” Nr 35, s. 5.. Od 1996 zaprzestano produkcji silnika ze wstępną komorą spalania i samochody produkowano ze zwykłymi silnikami 2,45 l opracowanymi dla wersji GAZ-24-10 Wołga: ZMZ-402.10 o mocy 100 KM i słabszym ZMZ-4021.10 o mocy 90 KM (dostosowany do gorszej benzyny A-76)GAZ-24-10 „Wołga”, „Awtolegiendy SSSR” Nr 48, DeAgostini 2010, ISSN 2071-095X..