Параллельно с освоением грузовика 4320 на Уральском заводе разрабатывали седельный тягач 4420 с допустимой нагрузкой на сцепное устройство 5,5 т по всем видам дорог, служивший для буксировки армейских полуприцепов массой до 15,2 т. Первые два образца были построены в марте 1973 года и испытывались до начала 1974 года, а затем поступили в серийное производство. На шасси 4320-01 предлагался тягач 4420-01, работавший в сцепе с полуприцепами ОдАЗ-935 и ОдАЗ-9370 в составе автопоездов полной массой до 23,3 т, развивавших максимальную скорость 72 км/ч. Тягачи снабжались двумя топливными баками и имели отвод для привода тормозов полуприцепов. Вариант двойного назначения 44202-01 на шасси 43202 отличался одним топливным баком и допустимой нагрузкой на седло 7,5 т, что привело к увеличению полной массы автопоездов до 26,1 т, на которых доставляли тяжелое радиотехническое и инженерное оборудование.

Начавшиеся в конце 1970-х годов боевые действия в Афганистане и последовавшие за ними локальные военные конфликты привели к необходимости создания надежной броневой защиты основных агрегатов обычных серийных автомобилей и военнослужащих от воздействия легкого огнестрельного оружия. Так грузовики «Урал-4320» стали первой базой для установки различных пробных систем бронирования жизненно важных узлов автомобиля, кабины и кузова разных конструкций и степеней защиты. Первые простые системы защиты собирали непосредственно на местах военных действий, но с начала 1980-х годов по заказу Министерства обороны к разработке локального бронирования подключились Уральский автозавод, 21 НИИИ и ряд местных военных заводов. Обычно такие системы состояли из навесных бронелистов толщиной до 5 мм, которые защищали от поражения моторный отсек, радиатор и топливный бак, а на кабину навешивали лобовую и боковую броню со смотровыми щелями.