Ближе к концу 50-х годов прошлого века выпуск городских автобусов ЗИЛ-158 начали переводить c завода имени Лихачева на
Ликинский автобусный завод (г.Ликино-Дулево Московской области), благодаря чему для конструкторов появилась возможность создавать новые автобусы для замены уже устаревшего на тот момент ЗИЛ-158.
На тот момент ряд изменений был воплощён в ЗИЛ-158Д.
Первый автобус ЗИЛ-159 появился в конце 1959 года. Он имел двигатель сзади, в отличие от ЗИЛ-158, в салоне были установлены сиденья в три ряда. Появился гидроусилитель руля и производительный
компрессор в тормозной системе.
Вместе с тем, кузов остался клёпаным, двигатель — бензиновым, коробка передач — механической, хотя конструкторы рассматривали возможность установки 3-ступенчатого автомата. В остальном тормозная система и задний мост
остались без изменений.
Из недостатков ЗИЛ-159 отмечались непроработанность компоновки салона — слева стояли одноместные сиденья, справа — двухместные, при этом оставался широкий проход для пассажиров, а всего сидячих мест было 27. Но
из-за установленного сзади двигателя нельзя было сделать достаточную накопительную площадку. Ширина дверей была маловата.
Длинный задний свес при заднем расположении мотора и большом количестве пассажиров сзади приводил к перегрузке задней оси и разгрузке передней.
Планировалось, что конструкцию ЗИЛ-159 в дальнейшем модифицируют для увеличения вместимости и начнут выпуск под маркой ЛиАЗ. Но ЗИЛ-159 остался как опытный образец, показав, что городской автобус вряд ли можно
делать с двигателем сзади и накопительной площадкой там же.