Двигатель УЗАМ-331.10 был разработан на основе двигателе УЗАМ-412. Для его размещения под капотом автомобиля 2141 был освоен новый поддон двигателя, иной маслоприемник, другой впускной коллектор (несколько ниже впускного коллектора двигателя УЗАМ-412 для размещения карбюратора в более низком моторном отсеке), изменена система питания (карбюратор), он имеет иные поршни, измененную головку блока цилиндров.