УАЗ-3741 стал результатом длительной поэтапной модернизации модели УАЗ-452, которую выпускали с 1965 года. Работы начались в 1974-м, а индекс фургону присвоили в 1977 году. Полностью завершить запланированные изменения удалось только в 1985 году, при этом внешне автомобиль обновили главным образом за счет светотехники и наружных зеркал.
Предшественником УАЗ-452 был заметно доработанный УАЗ-450 образца 1958 года. Машина имела колесную базу 2300 мм, снаряженную массу 1700 кг и грузоподъемность 800 кг. Под капотом устанавливался двигатель УМЗ-451М объемом 2,45 л, развивавший 72 л. с. при 4000 об/мин.
Этот мотор представлял собой вариант двигателя ГАЗ-21, также известного как ЗМЗ-21, 1956 года. Степень сжатия составляла 6,7. Четырехступенчатая коробка передач имела передаточные числа 4,12, 2,64, 1,58 и 1,0, а синхронизаторы устанавливались на третьей и четвертой передачах.
УАЗ-452 оснащался однодисковым сцеплением с механическим приводом и одноконтурной тормозной системой с барабанными механизмами. В конструкции использовалась лестничная рама, разработанная для УАЗ-452 в 1965 году. На поздних машинах применялись рессорные подвески с телескопическими амортизаторами, которые сохранились и на УАЗ-3741.
У обновленного фургона снаряженная масса выросла до 1720 кг, а грузоподъемность достигла 1000 кг при той же колесной базе 2300 мм. Двигатель УМЗ-4179 получил степень сжатия 7,0, сохранил рабочий объем 2,45 л и развивал 76 л. с. при 4000 об/мин. Мощность увеличили благодаря изменению степени сжатия и карбюратора, одновременно модернизировав системы смазки и охлаждения.
Коробка передач УАЗ-3741 стала полностью синхронизированной и получила передаточные числа 3,78, 2,6, 1,55 и 1,0. Сцепление принципиально не изменилось, однако его привод сделали гидравлическим. Тормозная система стала двухконтурной с барабанными механизмами, а позднее автомобиль получил вакуумный усилитель; раздаточная коробка с понижающей передачей 1,94 существенных изменений не претерпела. Об особенностях эволюции «Буханки» рассказывает «За рулем».