El maig de 1929 la Unió Soviètica (URSS) signà un acord amb la Ford Motor Company dels EUA.[1] Segons l'acord, la URSS accedia a comprar automòbils i components mecànics per valor de 13 milions d'USD, mentre la Ford donaria assistència tècnica fins al 1938 per a construir una fàbrica d'automòbils a Nijni Nóvgorod. La fàbrica fou fundada i començà la seua producció l'1 de gener de 1932. Aleshores fou coneguda com a Fàbrica d'Automòbils de Nijni Nóvgorod (NAZ) o més completament com a Fàbrica d'Automòbils de Nijni Nóvgorod "V. M. Mólotov" en honor a l'aleshores President del Consell de Ministres de l'URSSViatxeslav Mólotov.[2] El 1932 la factoria produí el seu primer automòbil, el GAZ-AA (originalment, NAZ-AA) i el turisme GAZ-A. Els dos models estaven basats en els Ford AA i Ford A respectivament.
L'any 1933 el nom de la factoria canvià a Fàbrica d'Automòbils de Gorki o GAZ quan el nom de la ciutat passà a ser Gorki en honor a Maksim Gorki. El GAZ-A fou succeït pel més modern GAZ-M1 (basat en el Ford B), produït entre els anys 1936 i 1942. La lletra M del nom fou per Mólotov i donà lloc al malnom del model, emka (эмка).[1] Durant la segona guerra mundial, GAZ ensamblà Chevrolet G7107 i 7117 amb parts i components enviats des dels EUA sota la Llei de Préstec i Arrendament.
Després de la fi de les hostilitats, els enginyers de la casa començaren a treballar en el desenvolupament d'un nou model. Anomenat GAZ Pobiéda (Pobiéda significa "victòria"), era una aerodinàmica berlina fastback de 4 portes en producció entre els anys 1946 i 1958; tot i que a Polònia continuà produint-se sota licència fins al 1973 amb el nom de FSO Warszawa. El pobiéda fou el primer automòbil soviètic equipat amb torcaparabrises elèctric, enlloc dels fins aleshores mecànics.[3]
GAZ també dissenyà i produí el GAZ-12-ZIM, el GAZ Volga i el luxós GAZ Txàika. El GAZ-12 fou el primer model de la marca en dur l'emblema del cérvol basat en l'escut de Nijni Nóvgorod.[4] La primera generació del GAZ Volga va fer la seua aparició l'any 1955, amb tres unitats (dues manuals i una automàtica) conduïdes com a demostració des de Moscou a Crimea.[5] Fou llançat al mercat el 1956 i esdevingué un símbol de l'era soviètica. El model oferia un sol pla i equipava mistera elèctrica i ràdio de sèrie.[5][6][7] Un reduït nombre d'unitats (603 entre 1962 i 1970)[8] del Volga equipades amb el motor de 195 cavalls de potència (cv) del Txàika, transmissió automàtica i direcció assistida foren produïts per a servici especial del KGB; com explicà l'enginyer en cap del Volga, Borís Dekhtiar, millorà les pastilles de frenada i augmentà la velocitat en més de 170 quilòmetres per hora (km/h), sent ben rebuda;[9] el nou motor 195 cv a 4.400 revolucions per minut (rpm).[10]
A la dècada del 1960 GAZ renovà la seua gama de camions amb el llançament de models com ara els GAZ-53/52 i GAZ-66. En les dècades de 1960 i 1970, la capacitat de producció de la factoria fou superada i millorada; rebent l'any 1962 la primera cadena de muntatge automatitzada de precisió de l'URSS.[11] El 24 d'agost de 1971 l'empresa canvià el seu nom oficial pel d'AvtoGAZ amb la integració de diverses subcontrates; el mateix any fou premiada amb l'Orde de Lenin.[12] GAZ produí el seu vehicle número 10.000.000 el març de 1981.[13] Cap a les darreries de la dècada del 1990, GAZ era considerada com l'empresa automobilística russa millor gestionada aleshores.[14] L'any 1994, la marca començà a produir la gama de furgonetes GAZ Gazelle.
El novembre de 2000, va ser adquirida per una opa hostil per SibAl.[15] El març de 2003 GAZ declarà que, des d'aleshores, la producció de turismes no seria prioritària per a la companyia, abandonant-se els plans per a la nova generació del Volga (GAZ-3115).[16]
El juliol de 2006 comprà la fabricant de furgonetes anglesaLDV, de Birmingham, al grup financer Sun European Partners. GAZ anuncià que planejava comercialitzar la LDV Maxus per tot Euràsia i proposà augmentar la producció a la planta anglesa alhora començant a produir-la a una nova factoria a Rússia. No obstant això, degut a la recessió, la producció a la factoria LDV cessà i fou vendida a l'empresa xinesa ECO Concept l'any 2009.[17] Quan Daimler Chrysler modernitzà la seua factoria de Michigan l'any 2006, la línia de producció de l'anterior generació del Chrysler Sebring/Dodge Stratus fou venuda a GAZ i transportada a Nijni Nóvgorod.[18] Sota la base del Sebring es produí l'última generació del GAZ Volga.
L'any 2009, l'ex-vicepresident de General Motors, Bo Andersson, fou convidat al càrrec de president/CEO del Grup GAZ.[19] El 2010, GAZ augmentà la seua gama amb l'aparició de la línia GAZ Gazelle Business amb motoritzacions Diesel i gasolina amb sistema GLP.[20] El novembre del mateix any, l'empresa decidí posar fi a la producció del GAZ Volga "Siber", l'últim automòbil de turisme de la marca, finalitzant així amb l'històrica gama Volga.[21] Un mes després, GAZ signà un memoràndum d'entesa amb Daimler AG per a produir la Mercedes-Benz Sprinter a la factoria de GAZ a Nijni Nóvgorod.[22]
El febrer de 2011, General Motors i GAZ signaren un acord per a produir el Chevrolet Aveo a la factoria de GAZ.[23] A desembre de 2012 la producció ja estava en marxa amb unes expectatives anuals de producció de 30.000 unitats.[24] El juny de 2011 el Grup Volkswagen signà amb GAZ un acord de llarg termini per a produir models a les línies de GAZ amb una inversió total de 200 milions d'euros. Se planejà construir els Škoda Yeti, Volkswagen Jetta i Škoda Octavia. El nivell de producció seria de 110.000 unitats anuals. El novembre del mateix any, sota l'acord abans esmentat, GAZ començà a l'ensamblatge per peces enviades del Yeti; la producció total s'inicià el desembre de 2012.[25]
L'abril de 2019, GAZ sol·licità al govern un rescat financer de 468 milions de dòlars, argumentant que les sancions estadounidenques a Oleg Deripaska i les seues propietats havien posat en risc fallida l'empresa.[26] El 4 de juliol del mateix any, els treballadors de GAZ es manifestaren per les sancions nord-americanes front l'ambaixada dels EUA a Moscou, oposant-se a unes mesures que segons ells conduirien l'empresa a la ruïna.[27][28] El novembre de 2021 el grup GAZ anuncià que la seua filial "Silovie Agregati" podria produir en massa motors d'hidrogen en un termini de dos anys i mig.[29]