Поршни ЗИЛ-130 выполнены из алюминиевого сплава и покрыты оловом. Окончательно поршень подбирают к гильзе, проверяя усилие, необходимое для протаскивания ленты-щупа толщиной 0,08 мм, шириной 10 мм и длиной 200 мм между стенкой цилиндра и поршнем ЗИЛ-130, перевернутым и утопленным в цилиндр. Усилие на щупе должно быть в пределах 20—35 Н (2,0—3,5 кгс).
Поршневые пальцы — плавающие, фиксируются в поршне двумя стопорными кольцами. Пальцы изготовляют с высокой точностью и подбирают к поршням ЗИЛ-130 и шатунам, сортируя на четыре группы по наружному диаметру. Обозначение группы наносят краской на поршне — на внутренней поверхности (на одной из бобышек), на шатуне двигателя ЗИЛ-130 — на наружной цилиндрической поверхности малой головки, на пальце — на внутренней поверхности.
При сборке палец, поршень ЗИЛ-130 и шатун комплектуют из деталей только одной группы. Во избежание задиров на сопряженных поверхностях сборка пальца с поршнем должна проводиться при нагреве поршня до температуры 55° С. Нагревать поршни надо только в жидком и чистом масле.
Поршневые кольца устанавливают по четыре на каждом поршне: три компрессионных и одно маслосъемное. Два верхних компрессионных кольца хромированы по наружной цилиндрической поверхности.
Наружная поверхность нижнего компрессионного кольца выполнена конической; большее основание конуса обращено вниз. Компрессионные кольца устанавливают так, чтобы выточка на внутренней цилиндрической поверхности колец была обращена вверх, как это показано на рис. 13. Маслосъемное кольцо состоит из двух плоских стальных колец и двух расширителей — осевого и радиального.
При установке поршня ЗИЛ-130 в цилиндр двигателя плоские кольцевые диски 1 нужно устанавливать так, чтобы их замки были расположены под углом 180° один к другому. При этом замки осевого 2 и радиального 3 расширителей должны быть расположены (каждый) под углом 120° к ним.