V první polovině 60. let bylo vytvořeno šest modelů z plastelíny, lišících se v designu. V polovině desetiletí již bylo jasno, jak bude budoucí vůz vypadat a jaké bude jeho technické vybavení. Mohly začít práce na modernizaci továrny.

Novinkou byl dvoukomorový karburátor, 14-ti palcové disky kol, ruční brzda s funkcí na zadní kola. Vůz měl přesto i některé zastaralé prvky, jako zadní nápravu s listovými pery a bubnové brzdy na všech kolech.

Byly vytvořeny 2 varianty prototypů. První měl na přední masce 2 světla, druhý čtyři. Do výroby šla nakonec jen varianta s dvěmi světly. Avšak jak v Rusku, tak v Československu se objevilo několik vozů se čtyřmi světly, nejspíš se jednalo o přestavbu.

Stejně jako u Volhy GAZ-21 se může u Volhy 24 mluvit o třech sériích. První série od roku 1970 do roku 1977 měla nárazníky bez svislých členů, samostatné odrazky u zadních světel, přístrojová deska byla z vrchní části potaženou koženkou a spodní v barvě vozu, tlačítka byla v barvě slonovinové kosti. Přední sedadlo gaučového typu z tří částí s loketní opěrkou.

Druhá série z druhé poloviny 70. let, vyrábějící se do roku 1985, dostala svislé členy na náraznících, mlhovky na přední nárazník, zadní světla se zabudovanou odrazkou, ale také změněný interiér, kde kvůli bezpečnosti došlo k zakrytí všech železných částí měkčím plastem. Výplně dveří jsou dělené s horizontálním vzorem. Statické bezpečnostní pásy vpředu i vzadu, což si vynutilo odstranění loketní opěrky u předních sedaček. Chladící systém byl přebudován na použití fridexové kapaliny místo vody. Vůz dostal i směrovky na předních blatnících.

Třetí série, označovaná jako GAZ-24-10 se vyráběla od roku 1985. Je charakteristická svou plastovou maskou, která se již na konci 70. let montovala na vývozní vozy. V roce 1985 docházelo ke kombinacím prvků jak z druhé, tak třetí série, někdy se tyto vozy označovaly GAZ-24M.

V roce 1982 začala výroba nástupce této Volhy, GAZ-3102, který byl o třídu výš, měl přepracovaný motor, převodovku, podvozek i karoserii.

GAZ-24-10 se vyráběl do roku 1992, kdy byl zaměněn vozem GAZ-31029, což vůz, který má motor z Volhy 24-10, ale karoserii 3102, lehce modernizovanou. Vůz ve své době designem odpovídal standardům ve světě. Vyvážel se do 75 zemí světa. Volha se v té době lišila od ostatních sovětských aut strohými tvary, jednoduchostí a velikostí. Byla znamením kvality a důstojnosti.

Některé vývozní vozy měly vinylovou střechu, dekorační imitaci dřeva na bocích karoserie kombi, nebo dokonce dvoubarevnou karoserii.

Kromě klasických vozů vznikly i vozy pro službu taxi, pro tajné služby byly vybaveny motorem z Čajky dosahující maximální rychlost až 200 km/h, vzniklo i kombi v několika verzích. Také vznikla verze s pohonem všech kol, ta se vyrobila jen ve velmi malé sérii, jeden vůz měl pro volný čas i Brežněv, vášnivý lovec. Do dnešních dob se kromě Brežněvovy terénní Volhy zachovala ještě jedna. Mnoho dílů bylo použito z vozů GAZ-69. V různých opravnách vznikaly také přehlídkové kabriolety, pickupy a furgony. Finská firma Tamro předělávala kombíky v sanitní vozy s vysokou "americkou" nástavbou.