Блоки цилиндров двигателей ГЛЗ-51, ЗИМ-12, М-20 к ГАЗ-69 отлиты из серого чугуна вместе с верхней частью картера. Цилиндры расположены в них вертикально в ряд. В верхнюю часть цилиндров, подверженную наиболее сильному износу, запрессованы сухие гильзы из легированного, аустенитного чугуна. Гильзы имеют длину 50 мм и толщину стенки 2 мм.

Двигатели М-20 до № 66900 выпускались с гильзами длиной 143,5 мм. Длина гильз на двигателях М-20 уменьшена с целью повысить надежность их работы (предотвращение коробления гильз) и снизить расход легированного чугуна. Наличие, гильз в 2-3 раза повышает износостойкость цилиндров; и поршневых колец, увеличивая тем самым срок службы двигателя между ремонтами.

Впускные и выпускные каналы в блоках выполнены на каждый цилиндр раздельно. Последовательность в их расположении, особенно на блоках шестицилиндровых двигателей, (рис, 8), обеспечивает наибольшую равномерность наполнения цилиндров рабочей смесью.

Седла выпускных клапанов — вставные, изготовлены из специального жароупорного чугуна высокой твердости; седла впускных клапанов выполнены непосредственно в теле блока.

Для повышения интенсивности охлаждения картерного масла, а следовательно и для улучшения смазки и снижения износов, цилиндры двигателей на всю свою высоту окружены водяной рубашкой.

Масляные каналы в блоках цилиндров—сверленые . Главный продольный масляный канал проходит по всей длине блоков,, с левой их стороны, в месте сопряжения водяной рубашки с. верхней частью картера. Он сообщается четырьмя поперечными каналами с подшипниками распределительного и коленчатого валов.

Два средних поперечных канала в блоках цилиндров двигателей М-20 и ГАЗ-69 соединяются наклонными каналами с. двумя каналами, просверленными со стороны переднего и заднего торцев блоков через направляющие толкателей.

Выходные отверстия всех масляных каналов (кроме второго поперечного) закрыты коническими резьбовыми пробками.

Выходные отверстия наклонных каналов блоков М-20 и ГАЗ-69 в клапанной коробке закрываются специальными резьбовыми коническими пробками с цилиндрическими хвостовиками: (рис. 9). Заменять их при ремонтах простыми коническими; пробками нельзя, так как это приведет к падению давления масла в системе смазки. Направляющие отверстия для толкателей выполнены непосредственно в теле блока, На одной оси с ними расположены запрессованные в блок направляющие втулки клапанов.

Оси направляющих клапанов и толкателей в блоках двигателей ГАЗ-51 и ЗИМ-12 расположены параллельно осям цилиндров, а в блоках двигателей М-20 и ГАЗ-69 они наклонены к осям цилиндров на 2°50.

Такой наклон клапанов вызван конструктивными соображениями: благодаря ему стало возможным применение на всех четырех двигателях распределительных шестерен, клапанов и толкателей одного и того же размера, несмотря на то, что высота блоков двигателей М-20 и ГАЗ-69 на 5 мм меньше, чем у блоков ГАЗ-51 и ЗИМ-12 (за счет меньшего хода поршня).

В картерной части блоков цилиндров расположены по четыре коренных подшипника коленчатого вала и по четыре опоры шеек распределительного вала. В последние запрессованы втулки из сталебаббитовой ленты. Ось коренных подшипников для уменьшения боковых давлений поршня на стенки цилиндров смещена относительно оси цилиндров вправо (в сторону распределительного вала) на 3 мм.

Крышки коренных подшипников плотно входят в пазы (замки) на блоке. Благодаря этому они точно фиксируются в надлежащем положении и надежно удерживаются от боковых перемещений.

Каждая крышка коренного подшипника крепится к блоку двумя болтами, головки которых на первом, втором и третьем подшипниках шплинтуются проволокой, а на четвертом — специальной запорной пластиной.

Надо иметь в виду, что крышки коренных подшипников обрабатываются окончательно совместно с блоками, поэтому при всякого рода ремонтных работах крышки с одного блока нельзя ставить на другой блок. Нельзя также менять местами крышки средних коренных подшипников в одном блоке.

Чтобы  исключить возможность ошибок при установке, крышки средних коренных подшипников клеймят на заводе порядковым номером коренной шейки или буквами, выбиваемыми на торце крышки и на нижней плоскости блока, вблизи замка крышки. Крышки переднего и заднего коренных подшипников не клеймятся, так как по своим размерам и форме они не могут быть перепутаны местами.

Блоки цилиндров двигателей ЗИМ-12 и ГАЗ-51 отличаются друг от друга длиной заднего коренного подшипника: если  считать от заднего торца блока, длина подшипника на блоке ГАЗ-51—58 мм, а на блоке ЗИМ-12—56 мм (такая же, как на  блоках М-20 и ГАЗ-69). Блоки цилиндром двигателей М-20 и ГАЗ-69 ничем не. о тличаются друг от друга,

К задней плоскости блоков цилиндров шестью болтами привертывается картер сцеплений. Положение картера сцепления на блоках фиксируется двумя установочными штифтами. Чтобы выдержать соосность коленчатого нала с первичным валом коробки передач, отверстие, центрирующее коробку передач в картере сцепления, окончательно обрабатывается в сборе с блоками. Поэтому картеры сцеплений нельзя переставлять с одного блока на другой. Не рекомендуется вообще отнимать их без особой нужды от блоков но избежание нарушения полученных в результате совместной обработки точностей (подробнее см. раздел „Смена картера сцепления" главы II!). В связи с этим надо иметь в виду, что установка и снятие коленчатого вала в сборе с маховиком и сцеплением или гидромуфтой производится без отделения картеров от блоков.

В двигателе ЗИМ-12 для придания большей жесткости в соединении картера сцепления с блоком имеются два кронштейна-распорки. При установке этих кронштейнов на место надо следить за совпадением плоскостей задних торцев верхней и нижней частей картера сцепления и отсутствием перекосов картера при креплении кронштейнов к нижней части его я к блоку цилиндров.