Перші прототипи МАЗ-537 були побудовані в 1958 році, а серійне виробництво було розпочато в 1960 році. Нова машина мала двигун, який розвивав 525 к.с. при 2100 об/хв — дуже високий показник для того часу, навіть бронетехніка і танки мали менше к.с.  Багато значних змін у системі подачі палива, охолодження та змащування, призвело до необхідності повної переробки кришки моторного відсіку та жалюзі. Майже всі компоненти рами та шасі були посилені, а також збільшено загальну вагу до 21,6 тонни (загальна брутто вага 87 тонн), що дозволяє буксирувати вантаж до 50 тонн. Перша серія МАЗ-537 залишалася у виробництві в Мінську до 1964 року, після чого її передали на Курганський завод, як це було зроблено з МАЗ-535 раніше.