Самой значительной автобусной разработкой Завода имени Сталина стал междугородный автобус ЗИС-127. Автобус с оригинальным несущим кузовом длиной 10,22 м мог перевозить 32 пассажира, располагавшихся в комфортабельных креслах авиационного типа с подголовниками и изменяемым наклоном спинок. Силовая установка состояла из дизельного двигателя ЯАЗ-206Д, располагавшегося вместе с КП поперечно в задней части автобуса и приводившего задний мост карданным валом под углом к продольной оси автобуса. По уровню, дизайна кузова и салона, комфорта для пассажиров и динамических качеств ЗИС(ЗИЛ)-127 соответствовал лучшим зарубежным аналогам и заслуженно был флагманом отечественного автомобилестроения. Однако, слишком большая габаритная ширина ЗИС-127 равная 2,86 м, превышавшая международные требования (ширина ТС не более 2,5 м) и акцент на развитие экономических связей с социалистическими странами членами СЭВ, которым был отдан приоритет в производстве автобусов большого класса (Венгрия, Чехословакия) решили судьбу вполне конкурентоспособной модели (фактически последнего конкурентоспособного отечественного автобуса) — в 1960 году производство ЗИЛ-127 было свёрнуто. Всего в 1955—1960 гг. произведен 851 автобус ЗИС(ЗИЛ)-127.