Работа над новым вялікагрузным самазвалам, закліканым замяніць састарэлы МАЗ-525, пачалася ў толькі што створаным КБ Беларускага аўтамабільнага завода ў Жодзіне ў канцы 1950-х гадоў. У гэты час у сусветнай практыцы пачалі з’яўляцца кар’ерныя самазвалы асаблівай кампаноўкі, якія адрозніваліся ад класічных самазвалаў аднамеснай кабінай, ссунутай налева, вялікім маторным адсекам у правай частцы. Такая кампаноўка дазваляла значна павысіць грузападымальнасць такіх машын, павялічыць іх прадукцыйнасць, манеўранасць, а таксама ствараць цэлы шэраг самазвалаў перспектыўнай грузападымальнасцю 75 тон і вышэй.
Аўтар дызайну — Валянцін Кабылінскі. Ён вызначыў аблічча машыны: з аднамеснай асіметрычна пастаўленай кабінай з адмоўным нахілам ветравога шкла і суцэльным капотам. У канцы 1960 года Кабылінскім былі зробленыя эскізы і чарцяжы агульнага выгляду і каркаса для мадэлі, а ў пачатку 1961 года зроблена пластылінавая мадэль у маштабе 1:10. Па ёй і ўдакладненых чарцяжах канструктары-кузаўшчыкі распрацавалі кабіну, абліцоўванне і ўсё апярэнне самазвала.
14 верасня 1961 года быў выраблены першы доследны ўзор БелАЗ-540. Яго адправілі ў Маскву да адкрыцця XXII з’езда КПСС. Пасля гэтага машына на працягу двух месяцаў экспанавалася на ВДНГ СССР. 9 красавіка 1962 года першы доследны ўзор БелАЗ-540 паступіў у доследную эксплуатацыю ў кар’ер Раздольскага сернахімічнага камбіната (Новы Раздзіл)[2]. Цягам 1962—1963 гадоў вырабілі яшчэ некалькі доследных адзінак БелАЗ-540, якія праходзілі завадскія выпрабаванні. Самазвалы з нумарамі 6 і 7 былі адпраўлены на прыёмачныя выпрабаванні на Міхайлаўскі руднік (Курская вобласць)[3]. Па выніках завадскіх і дзяржаўных выпрабаванняў канструкцыя самазвала была дапрацавана і тэхнічная дакументацыя на яго ў канцы 1963 года выдадзена на падрыхтоўку вытворчасці.
Першы варыянт дызайну меў падвойныя фары, аб’яднаныя прастакутнымі плафонамі. Калі пазней была пастаўлена задача выкарыстоўваць тую ж кабіну і абліцоўванне на буйнейшай «548-й» мадэлі (грузападымальнасцю 40 т), тады ў якасці ўніфікаванага абліцоўвання з’явіўся Г-падобны буфер з убудаванай у яго правай фарай. Гэта вырашыла праблему выкарыстання ўніфікаванай кабіны на аўтамабілях рознай грузападымальнасці.
У 1964 годзе паводле дапрацаванай дакументацыі выраблена прамысловая партыя з 20 самазвалаў, а ў 1965 годзе пачалася серыйная вытворчасць. Спачатку БелАЗ-540 абсталёўваўся рухавіком Д12А-375Б, бо на Яраслаўскім маторным заводзе яшчэ не была асвоена серыйная вытворчасць больш дасканалага рухавіка ЯМЗ-240.
У 1967 годзе пачалі выпускаць БелАЗ-540А з рухавіком ЯМЗ-240. Аднак пастаўкі матораў ЯМЗ былі недастатковымі, таму БелАЗ-540 з танкавым рухавіком працягваў выпускацца паралельна з «540А» да 1974 года.
Автомобиль БелАЗ-540 (4х2) // Краткий автомобильный справочник НИИАТ (руск.). — 6-е изд. — М.: Транспорт, 1972. — С. 210—213. — 512 с.
"БелАЗ-540". Автолегенды СССР. Специальный выпуск «Грузовики». №4. «DeAgostini». 2018. ISSN2071-095X. {{cite journal}}: |volume= мае залішні тэкст (даведка)(руск.)