Разработка машины началась в 1954 году КБ ГАЗ, ведущим конструктором был В.К. Рубцов. Перед конструкторами стояла задача создания плавающей модификации лёгкого бронетранспортёра БТР-40 , которым были вооружены разведывательные части Советской Армии. Первоначально этому соответствовало обозначение разрабатываемой машины - БТР-40П (П - плавающий). Однако для придания исходной машине плавучести и повышения её проходимости в конструкцию пришлось внести столько изменений, что получилась совершенно новая машина, принятая на вооружение в 1958 году уже под обозначением БРДМ. Опытная партия этих машин была выпущена в конце 1957 года на ГАЗе, в серийном производстве машина находилась до 1966 года.
Корпус имеет сварную конструкцию и изготовлен из катанных броневых листов различной толщины. В целом броня обеспечивает защиту от пуль и осколков артиллерийских снарядов и мин малого калибра. Корпусу машины придана понтонооборазная форма для обеспечения минимального сопротивления движению на плаву. Сверху на корпусе смонтирована бронированная рубка, в которой располагаются экипаж машины и десант или перевозимые системы вооружения. Первые серийные автомобили имели открытую сверху рубку, однако вскоре она была закрыта броневой крышей с люками. В задней стенке рубки имеется люк, закрытый двустворчатой крышкой.
Механик-водитель и командир размещены в передней части рубки (командир - у правого борта). Для ведения наблюдения они используют смонтированные в лобовом листе рубки смотровые люки с броневыми крышками, в которые встроены пуленепробиваемые приборы наблюдения, в распоряжении механика-водителя имеется также перископ. Для вождения в темноте служит инфракрасный прибор.
Силовое отделение расположено в передней части машины. В средней части расположено отделение управления и совмещенное с ним боевое отделение, занимающее среднюю и заднюю части машины. В силовом отделении расположен форсированный двигатель и часть агрегатов трансмиссии. Трансмиссия включает однодисковое сухое сцепление, пятискоростную (одна - назад) коробку передач, двухступенчатую раздаточную коробку и конические дифференциалы в обоих ведущих мостов. От раздаточной коробки крутящий момент передаётся карданными валами к ведущим мостам. В дорожных тяжёлых условиях включается передний мост, в случае необходимости - пониженная передача в раздаточной коробке. Включать передний мост можно как при остановке, так и в движении на любой скорости не выжимая сцепления при условии, что задний мост не пробуксовывает. В силовом отделении кроме двигателя располагаются лебёдка самовытаскивания, оборудованная кабестаном, компрессор с промежуточным резервуаром сжатого воздуха для системы централизованного изменения давления в шинах (с подводом воздуха через ступицу) и рулевой механизм. От раздаточной коробки приводятся через коробку отбора мощности, бортовые редукторы, цепные передачи дополнительных колёс, а также водомётный движитель (через карданную передачу и свою коробку отбора мощности).
Машина передвигается по воде при помощи установленного в корме водометного движителя. Четырехлопастной винт засасывает воду через приемный патрубок, расположенный на днище и выбрасывает ее через отверстие в кормовом листе корпуса. Во время движения по суше это отверстие закрывается бронированной заслонкой. Для передвижения по воде задним ходом имеются трубы обратного хода, которые направляют выбрасываемые водомётом струи воды не назад, а к бортам под острым углом. Для поворота на плаву служат водяные рули, расположенные в выпускном патрубке водомета, обеспечивающие высокую маневренность - радиус поворота 1,5 метра. Привод к ним объединен с приводом управления колесами. Для откачивания попавшей воды из корпуса предусмотрена система, которая работает за счёт разряжения, создающегося в корпусе водомёта при вращении рабочего колеса. Когда водомётный движитель не работает вода удаляется при помощи трюмного насоса с электроприводом. Для предотвращения заливания силового отделения через вентиляционные отверстия во время плавания на машине устанавливается волноотражательный щит. При передвижении по суше он устанавливается в нижнее положение для улучшения обзора и повышения защищенности передней части корпуса. Система охлаждения включает в себя омываемый забортной водой теплообменник, используемый при движении на плаву, когда вентиляционные жалюзи на верхней крышке силового отделения закрыты.
Четыре основных колеса - ведущие. Они снабжаются широкопрофильными шинами размером 12,00-18. Особенностью БРДМ является наличие двух дополнительных пар колес малого диаметра с обычными камерами, расположенные посередине корпуса. Нормальное положение этих колес - полуутопленное в корпусе. При наезде на выступы они вращаются, не давая машине "сесть" на днище. Для преодоления окопов и траншей водитель с помощью гидропривода опускает эти колеса и включает их цепной привод. Машина на пересечённой местности имеет сопоставимую с гусенечными машинами проходимость.
Основным вариантом вооружения машины был пулемёт СГМБ, установленный открыто на вертикальном кронштейне в передней части рубки. На машинах выпуска после 1958 года установлен ПКТ. Кроме того, члены экипажа и десант могут вести стрельбу из личного стрелкового оружия через бойницы, устроенные в бортах (по две с каждого борта) и в корме рубки (две). Оборудование состоит из радиостанции Р-133, навигационных приборов и средств пожаротушения.
На базе БРДМ были разработаны бронированные машины:
• БРДМ-5 - машина управления;
• БРДМ-РХ - машина химической разведки;
• 2П27 "Шмель", 9П32 "Фаланга", 9П110 "Малютка" и другие - самоходные ПТРК.
В ПТРК ракеты располагаются в боевом отделении под створками, раздвигающимися одновременно с подъемом пакета направляющих. Для подъема направляющих используется гидравлический привод. Также имеется выносной пульт, позволяющий удаляться от машины на расстояние до 30 метров при стрельбе. В ходе боевых действий командир экипажа, он же наводчик, производит стрельбу и наведение ракет. Водитель обязан наблюдать за полем боя, докладывать обстановку командиру и быть готовым к отражению внезапно появившихся на близком расстоянии бронированных машин противника переносным гранатометом, имеющимся в комплекте вооружения.