Việc phát triển chiếc xe thay thế cho GAZ-21 bắt đầu ngay từ năm 1961, chiếc xe mới sẽ có động cơ 4 xy lanh được hiện đại hóa của Volga cũ cùng với một loại động cơ 6 xy lanh khác, và bộ truyền động tự động. Kế hoạch sản xuất động cơ 6 xy lanh cùng bộ truyền động tự động cuối cùng đã bị hủy bỏ và tới năm 1965 GAZ đã hoàn thành thiết kế với một động cơ tiêu chuẩn 2.5 lít I4 và 5.5 lít V8 cho cơ quan chính phủ. Năm 1966 các nguyên mẫu đầu tiên được trình diễn, và vào năm 1967 chiếc xe ý tưởng được giới thiệu tại các Auto show trong nước và quốc tế. Gói sản xuất đầu tiên 24 chiếc được lắp ráp năm 1968, 215 chiếc nữa năm 1969 và dây chuyền chính tại Gorky bắt đầu làm việc năm 1970.

Chiếc xe này có thể được chia thành ba thế hệ. Những năm đầu tiên (1970—1975) với những sửa đổi cho các lỗi thiết kế trước đó, các gương trên mui được dỡ bỏ, đổi sang hệ thống treo leaf spring, bộ phận đánh lửa mới và các khóa ngăn hành lý. Một đặc điểm duy nhất mà các serie đời đầu có là công tơ mét dây (belt-speedometer), bị chứng minh thực tế rằng quá phức tạp và đã bị bỏ đi. Năm 1977 chiếc xe này lần đầu tiên được hiện đại hóa thực sự, với các "răng" trên giảm chấn, đai an toàn có thể thu gọn, đèn sương mù phía trước và bảng đồng hồ mới. Phần nội thất, ghế dài phía trước được thay thế bằng hai ghế có thể điều chỉnh riêng biệt. Thế hệ thứ ba được giới thiệu năm 1985 (xem bên dưới).

Giống với thế hệ trước chiếc xe có nhiều biến đổi. GAZ-24-01, được giới thiệu năm 1971 để hoạt động như Taxi với những thay đổi như nội thất da nhân tạo, một động cơ hơi khác biệt như các trang bị taxi thông thường khác. Sau cuộc hiện đại hóa năm 1977, chiếc 24-01 được thay thế bằng GAZ-24-07, cũng có các thiết bị cho taxi. GAZ-24-02 được giới thiệu năm 1972 là phiên bản estate, việc sản xuất chấm dứt năm 1987, khi nó bị thay thế bằng GAZ-24-12. Một phiên bản cứu thương, GAZ-24-03 cũng được chế tạo dựa trên phiên bản estate.

Tuy nhiên được chuyển đổi nhiều nhất là chiếc GAZ-24-24 sử dụng một động cơ 5.53 lít, 195 hp V8 được lấy từ chiếc GAZ-13 Chaika. Trên đỉnh động cơ là một hộp số tự động ba số, lái trợ lực và chassis cùng hệ thống treo tăng cường. Chiếc xe này không bao giờ được bán sở hữu cá nhân và được các cơ quan của KGB sử dụng.

• GAZ-24 sedan
• GAZ-24 estate
• 1974 nhìn từ phía sau
• 1974 nhìn từ cạnh

GAZ-24-10

Năm 1982 GAZ giới thiệu thế hệ thứ ba của Volga chiếc GAZ-3102. Tuy nhiên giới chiếc xe này chỉ được bán giới hạn ra công chúng và việc sản xuất serie cũ vẫn tiếp tục, thiếu một sự thay thế thích hợp GAZ tiến hành cải tiến sâu dòng -24, sử dụng nhiều đặc tính của dòng -3102. Việc này mang tới một chiếc xe hoàn toàn mới, được sản xuất tới tận đầu thập niên 1990.

Phía ngoài các thay đổi khiến model mới mất đi hầu như toàn bộ các chi tiết mạ crôm với một lưới tản nhiệt nhựa, tay nắm cửa "lõm" mới. Cửa sổ của cửa trước không còn lá kính góc, tuy nhiên các gương bên mới bằng nhựa xuất hiện cả phía tài xế và hành khách. Bên trong động cơ ZMZ-24 cũ được thay thế bằng một động cơ xuất xứ từ ZMZ-402, với một carburator mới và cơ cấu làm lạnh mang lại công suất 98 hp (từ 85 hp của loại -24). Chiếc 24-10 có cơ cấu treo mới cho phép sử dụng bánh lớn hơn, với một vành mới như tiêu chuẩn và một bộ phanh tang trống mới. Một số chiếc được trang bị phanh đĩa từ dòng -3102. Phía trong chiếc xe có một nội thất mới hoàn toàn, dựa trên các model nước ngoài của thập niên 1980, gồm các nút điều khiển trên bảng đồng hồ và tựa đầu trên mỗi ghế. Giống như loại cơ sở -24 chiếc xe có nhiều chuyển đổi gồm một dòng estate GAZ-24-12 được giới thiệu năm 1987, và dòng sản xuất hạn chế sử dụng động cơ V8 GAZ-24-34.

Ấn tượng đáng chú ý nhất của chiếc xe là không giống với dòng -3102 được bán chủ yếu cho các cơ quan và định chế nhà nước, chiếc GAZ-24-10 hoàn toàn trái ngược, có nghĩa các cá nhân muốn sở hữu một chiếc xe cỡ trung đều mua được dễ dàng. Tuy nhiên trên tổng thể, thậm chí khi mới được giới thiệu chiếc xe đã quá cổ so với các đối thủ phương tây và việc sản xuất chấm dứt năm 1992. Theo GAZ 1,481,561 chiếc dòng -24 đã được sản xuất từ năm 1970 tới năm 1992 khiến nó trở thành loại có số lượng sản xuất lớn nhất của nhà máy.