В 1962 году на ГАЗ-21 установили 195-сильный двигательV8 от "Чайки", коробку-автомат, и модификацию назвали "ГАЗ–23". Эксклюзивным заказчиком "ГАЗ–23" был КГБ. Автомобиль этот был тяжелее базового на 100 кг с лишним , и развивал среднюю скорость за 160 км/ч, разгонялся до сотни за 16 секунд (против 34 секунд у "ГАЗ–21Л"). Усилителю тормозов в подкапотном отсеке места не нашлось, и тормозная система осталась без изменений.
Двигатель ГАЗ-23 отличался от двигателя "Чайки" глубиной и формой картера, а так же длиной масляного щупа. Чтобы разместить двигатель под капотом "Волги", он вынужденно был наклонен на два градуса. При открытом капоте видно, что фронтальный щит полностью закрывает радиатор, а не имеет вырез, как на ГАЗ-21.
Салон таких машин иногда был богаче отделан, имелись дополнительные плафоны освещения, часто устанавливались кожаные сиденья, фара-искатель и другое специальное оборудование, применялась шумоизоляция. Внешне автомобиль никак не отличался от серийной 21ой. И даже два патрубка выхлопной системы сводились под днищем в одну трубу. Вариант автомобиля 23А разрабатывался изначально как базовая модификация автомобиля с механической коробкой передач, которая впоследствии оказалась не способна работать с настолько мощным двигателем. Поэтому в "серию" пошла машина с автоматической коробкой и без буквенного индекса. Существовала так же машина 23Б - экспортный вариант 23 - с хромированной отделкой экстерьера.
