Od 1994 roku także część samochodów otrzymywała silnik ZMZ-4062.10 z wtryskiem paliwa o pojemności 2,28 l i mocy 145 KMАвтомобильный двигатель ЗМЗ-4062.10 na stronie producenta ZMZ [dostęp 2010-01-23]., lecz był on początkowo niedopracowany i zawodny. Wersje eksportowe otrzymywały także inne silniki.
W 1994 roku przeprowadzono modernizację samochodu, m.in. wprowadzono pięciobiegową skrzynię biegów zamiast czterobiegowej i nierozbieralny tylny most. Zbiornik paliwa przeniesiono pod podłogę bagażnika, a koło zapasowe – do jego wnętrza. Większa modernizacja miała miejsce w 1997, kiedy zmodyfikowano zawieszenie, ulepszono system hamulcowy, wprowadzono nowe koła i nowe wnętrze (na wzór GAZ-3110 Wołga). W wyposażeniu standardowym znalazło się wspomaganie kierownicy. W 2003 ponownie ulepszono zawieszenie, a w 2005 i 2007 roku wnętrze samochodu. Od 2008 część samochodów otrzymywała silnik 2,46 l ZMZ-405, odpowiadający normie czystości spalin Euro 3.
Produkcję modelu GAZ-3102 i wersji pochodnych zakończono w 2009 roku, na skutek kryzysu finansowego w Rosji.