Трансмиссия «Валдая» включает в себя: однодисковое диафрагменное сцепление Sachs (диаметр 362 мм); коробку передач – агрегат, устанавливаемый на бензиновые «газоны», а также на все горьковские грузовики коммерческого направления с минскими дизелями. Передаточные числа подобраны следующим образом: первая передача – 6,55, пятая – 1,0. Также имеется отбор мощности (осуществляется привод гидронасоса), что даёт возможность монтажа различного типа надстроек. К конструкционным особенностям можно отнести выполненный из алюминиевого сплава картер, имеющий развитые рёбра жёсткости; вращение промежуточного вала осуществляется не на шариковых, а на роликовых (конических) подшипниках, что обеспечивает большую несущую способность узла. Как альтернатива газовской коробке, «Валдаю» прекрасно подошла бы импортная, например, ZF 6S800 (шесть ступеней).

Основой ведущему мосту послужил мост «полста третьего» (ГАЗ-53) с одноступенчатым гипоидным редуктором. Для адаптации к ГАЗ-3310 в редукторе пришлось уменьшить передаточное число с 6,83 до 3,417, ввиду более низких оборотов мотора, а также шин с меньшим диаметром. Но, после всех переделок моста и коробки, об увеличении грузоподъёмности среднетоннажника не может идти и речи.

Ходовая часть «Валдая» заимствована у ГАЗ-3307, но единственное значение колёсной базы в 3,31 метра не удовлетворило покупателей. Выход нашёлся довольно быстро. Увеличение базы достигается за счёт «врезания» вставок соответствующей длины в лонжероны рамы грузовика (вставки крепятся заклёпками «на холодную»), а задний свес при необходимости дополнительно «наращивается» швеллерами. Со вставками база возрастает до 4 или 4,73 метров.