Рама автомобиля КамАЗ 5320 имеет конструкцию, состоящую из двух продольных балок лонжеронов и семи поперечных балок, которые образуют жесткую несущую конструкцию. Эти лонжероны изготавливаются из специальной углеродной стали и имеют переменный профиль. Концы лонжеронов скошены для более удобной компоновки подвески, а также на них установлены жесткие буксирные крюки. Буфер крепится болтами на передних концах лонжеронов, а формы и положения поперечин определяются размещением и креплением механизмов грузовика.
Благодаря раме КамАЗ все агрегаты и механизмы крепятся на ней. В грузовиках КамАЗ в основном применяются клепаные рамы лонжеронов, состоящие из двух лонжеронов продольных балок и нескольких поперечин на которых крепятся отдельные части грузовика. Часто лонжероны удлиненной рамы усиливаются накладками.
В грузовиках КамАЗ лонжероны прикреплены буксирным крюком. На раме КамАЗ 4310 вместо буксирных крюков применяются буксирные вилки шкворневого типа. Благодаря болтам они закрепляются на передних концах рамы. Передней буфер является съемным на всех грузовиках, кроме КамАЗ 4310. Буфер крепится болтами на лонжеронах, а в КамАЗ 4310 устанавливаются буксирные вилки. На задней поперечине грузовиков повышенной проходимости часто устанавливаются два металлических буфера.
Рама автомобиля КамАЗ с установленной задней поперечиной, которая предназначается для работы с прицепом в составе автопоезда, останавливает тягово-сцепное устройство. В таких грузовиках как КАМАЗ 5511 и других седельных тягачах устанавливается жесткая буксирная проушина. Благодаря ей грузовик может использоваться при буксировании другого автомобиля. Но пользоваться буксирными проушинами постоянно нельзя.
На рамах грузовиков КамАЗ и автомобилях-самосвалах часто устанавливается надрамник, который используют для прикрепления механизма опрокидывания платформы, а также механизма её подъёма. Конструкция надрамника позволяет автомобилю-самосвалу, такому как КАМАЗ 5511, устанавливать два лонжерона. К этому лонжерону надрамник приваривается кронштейнами крепления, позволяющего присоединиться к раме, а также кронштейны оси опрокидывания платформы, ловитель амортизатора и опорная пластина. Благодаря ловителю амортизатор фиксирует платформу в необходимом положении и удерживается от смещения в поперечном направлении при движении автомобиля КамАЗ.
