Смазка раздаточной коробки осуществляется разбрызгиванием. В картер коробки заливается 1,5 л масла.
Раздаточная коробка автомобиля ЗИЛ-131 двухступенчатая, с электропневматическим включением переднего моста. Передаточное число коробки на первой передаче 2,08, на второй — 1,0. Крепится коробка на резиновых подушках четырьмя болтами к продольным балкам, которые, в свою очередь, крепятся на резиновых подушках к кронштейнам поперечины рамы.
Основные части коробки: картер с крышками; первичный вал 8 с шестерней 9, муфтой 12 и подшипниками; вал 11 привода мостов задней тележки с шестерней 10 и подшипниками; вал 13 привода переднего моста с шестернями 22, 16 и муфтами 15, 20; механизм переключения передач, управление включением переднего моста.
Картер коробки чугунный, разъемный; в задней части закрывается крышкой; на верхний люк, закрываемый крышкой, может устанавливаться коробка отбора мощности. В верхней крышке имеется сапун. Контрольно-заливное и сливное отверстия с пробками находятся в задней крышке, сливная пробка имеет магнит. Выходы валов из картера уплотняются сальниками, на валу переднего моста имеется маслосгонная шайба.
Шестерня первой передачи установлена на шпонке, муфта включения второй (прямой) передачи может перемещаться по шлицам вала. Шестерня изготовлена заодно с валом. Между подшипниками вала расположен червяк привода спидометра, шестерня привода спидометра размещается в приливе крышки заднего подшипника вала; указанная крышка является одновременно опорным кронштейном стояночного тормоза. Промежуточные шестерни и вращаются на валу на игольчатых подшипниках. На ступицах шестерен размещается муфта включения первой передачи, на ступице шестерни, кроме этого, размещается муфта включения переднего моста. Эта муфта может соединяться с зубчатым венцом, выполненным непосредственно на валу.
К механизму переключения передач относятся: рычаг с серьгой, две тяги, стяжная пружина, два штока я с вилками, два фиксатора, замковое устройство.