НАМИ-1 (1927). Первый и единственный серийный автомобиль, производившийся под названием НАМИ. Разработан он был в 1925 году и являлся первым в истории советским автомобилем собственной конструкции (практически все прочие советские автомобили вплоть до конца 1930-х были лицензионными или не совсем копиями зарубежных конструкций). Автомобиль получился лёгким, полностью делался из отечественных материалов — но в итоге проиграл лицензионному «Форду» в виде ГАЗ-А. Автомобили строились вручную на Московском государственном автомобильном заводе № 4 «Автомотор». Было выпущено 366 машин НАМИ-1, единственный сохранившийся экземпляр экспонируется в «Политехе».
НАТИ-2 (1932). Второе поколение автомобиля — теперь уже под названием НАТИ, поскольку годом ранее институт переименовали из автомоторного в автотракторный. Автомобиль был совершеннее НАМИ-1, но в серийное производство не пошёл, опять же, проигрывая лицензионным аналогам. По сути, это была борьба за полностью отечественное производство и важный шаг в его развитии. Было сделано два образца — с двухдверным (на снимке) и четырёхдверным кузовом, оба на заводе в Ижевске; также существовали полугусеничный версии-вездеходы в нескольких экземплярах.
НАТИ-3 (1933). Полугусеничный вездеход на основе ГАЗ-АА. Вообще, на НАТИ был создан целый ряд полугусеничных грузовых автомобилей, в том числе НАТИ-В и НАТИ-К2, оба на основе ГАЗ-АА, а также легковой НАТИ-ВМ. А грузовик НАТИ-52 стал в итоге серийным ЗиС-42.
НАТИ-А (1938). Первый автобус разработки НАТИ. Это был первый советский опыт по созданию автобуса вагонной компоновки — впоследствии именно НАТИ-А лёг в основу серийного ЗиС-154. НАТИ-А существовал в единственном экземпляре и использовался на городском маршруте № 2 «Площадь Свердлова — Большая Сетунь».
НАТИ-ЛБ (1940). В свете напряжения международной обстановки на НАТИ разрабатывали и бронеавтомобили. НАТИ-ЛБ стал не первой подобной машиной, созданной в институте. На машину устанавливался 85-сильный двигатель ГАЗ-11, и в итоге в серийное производство пошла не она, а созданный на ГАЗе броневик ЛБ-62. Интересно, что аббревиатура ЛБ в равной мере обозначает «лёгкий бронеавтомобиль» и «Лаврентий Берия». Единственный экземпляр НАТИ-ЛБ разобрали.
АР-НАТИ (1941). А это первый советский джин — аналог Willys, предок ГАЗ-64. АР расшифровывалось как «автомобиль-разведчик». Разработка велась на агрегатах ГАЗ-АА, за образец брали американский «Бантам». Опыт, полученный при разработке АР-НАТИ, лёг в основу ГАЗ-64.
НАМИ-012 (1948). Один из самых необычных автомобилей НАМИ (уже вернувшегося к первоначальному названию) — паровой грузовик НАМИ-012. Он был построен на шасси ЯАЗ-200 и предназначался для работ на вырубке леса, в частности в форме лесовоза. Он оказался исключительно неэкономичным; 012 — это по сути последняя в мире попытка построить практический паромобиль для хозяйственных целей.