Главной новинкой модели был двигатель, разработанный Игорем Ивановичем Окуневым. Возможности старого, ведущего свою родословную ещё от довоенного Opel Kadett, двигателя М-408 были к тому времени исчерпаны, поэтому новый двигатель никак не был связан с ним конструктивно или технологически. Первые опытные образцы нового двигателя появились в 1964 году. «Обкатывалась» конструкция на гоночном автомобиле Москвич-Г4М, имевшем его форсированный вариант (92 л. с.) На этом автомобиле мастер спорта В. Щавелев занял четвёртое место на первенстве СССР 1966 года по кольцевым гонкам.
Двигатель был разработан целиком и полностью конструкторским коллективом завода МЗМА. Первые разработки верхнеклапанного двигателя с полусферическими камерами сгорания и алюминиевым блоком цилиндров (проект «406») на «Москвиче» относятся ещё к середине пятидесятых годов. Тем не менее, прототип довольно многих конструктивных решений финальной версии этого мотора угадать несложно — новейший, по тем временам, силовой агрегат BMW M10 в версии с рабочим объёмом 1500 см³ (она обозначалась М115 и выпускалась до 1977, а само семейство двигателей М10 просуществовало на конвейере до 1987 года) — агрегат сам по себе исключительно удачный и совершенный по тем временам, хорошо зарекомендовавший себя как в обычной эксплуатации, так и в спорте.[2].
Вместе с тем, ни копией, ни дальнейшей разработкой этого двигателя УЗАМ-412 не являлся, и имеет от него крайне существенные отличия, — в частности, другую геометрию цилиндров, иное конструктивное решение большинства систем, и так далее.
Впрочем, утверждается, что и специалистами BMW та самая общая с двигателем «Москвича» конструкция алюминиевой головки блока с полусферическими камерами сгорания и V-образно расположенными клапанами, в течение весьма длительного времени бывшая характерной для моторов этой фирмы, тоже была «подсмотрена» у двигателя фирмы Talbot на Парижском автосалоне 1935 года[3].
Главная внешняя особенность двигателя «Москвича-412» — наклонённый вправо по ходу движения блок цилиндров (так называемый slant-block). Это решение позволило сделать двигатель более компактным, снизить центр тяжести автомобиля. Впервые подобное решение применила фирма Chrysler в конце пятидесятых годов.
Под литой из алюминия крышкой головки блока с красивой надписью «Москвич-412» скрывалась весьма современная для 1967 года конструкция: верхний распредвал, приводимый в движение пластинчатой цепью с натяжителем-звёздочкой, и приводимые коромыслами клапана, расположенные буквой V по обе стороны от распредвала. Эта схема широко использовалась на высокопотенциальных двигателях тех лет — BMW, Honda, и так далее.
Необычной была и полусферическая форма камеры сгорания, обеспечивавшая лучшие условия сгорания рабочей смеси, стало быть — увеличивавшая КПД двигателя. Аналогичное решение принесло успех семейству двигателей HEMI американской фирмы Chrysler (выпускаются до сих пор с минимальными изменениями) и вышеупомянутому BMW M10.
Блок цилиндров был выполнен из алюминия с чугунными сменными гильзами, что позволяло капитально ремонтировать двигатель простой заменой гильз, не требовавшей серьёзного станочного оборудования расточки, необходимой в случае чугунного блока цилиндров.
При рабочем объёме в 1480 см³, двигатель −412 развивал 75 л.с., что по тем временам было неплохим результатом для автомобиля подобного класса. Скажем, Автомобиль 1967 Года в Европе — FIAT-124 — имел нижневальный двигатель мощностью 60 л.с., в мощной версии «1400 Special» — 79 л.с. Двигатель BMW 1500 при том же рабочем объёме развивал те же 75 л.с. (80 л.с. в версии с другим карбюратором), правда, при ощутимо большем крутящем моменте (118 Н*м против 108 Н*м у Москвича).
