С мая 1964 г. на двигатели ЯМЗ устанавливали модернизированные водяные насосы. Новые водяные насосы имеют чугунный корпус вместо алюминиевого. Для предотвращения вытекания смазки поставлены войлочные сальники. Более нагруженный передний подшипник ГПЗ-20703-Л заменен подшипником ГПЗ-303 с большим коэффициентом работоспособности. Корпусы и валики водяного наcoca не взаимозаменяемы.
В дальнейшем войлочное уплотнение валика насоса со стороны крыльчатки было заменено резиноармированным сальником и ликвидирована втулка войлочного сальника. Повышение герметичности полости подшипников позволило заменить шарикоподшипник ГПЗ-20703-А с фетровым уплотнением на шарикоподшипник ГПЗ 203 легкой серии. Эти усовершенствования повлекли за собой изменение корпуса насоса. Водяной насос в сборе взаимозаменяем с насосом старой конструкции.
Для повышения износостойкости и улучшения приработки упорное кольцо сальника водяного насоса изготовляют не из текстолита, а из графито-свинцовистой композиции НАМИ-ГС-ТАФ. Взаимозаменяемость старого и нового колец сохранена.
Для повышения срока службы привода вентилятора передний подшипник ГПЗ 205 заменен на подшипник ГПЗ 205К с усиленным сепаратором, который взаимозаменяем со старым.
Для устранения случаев обрыва в эксплуатации шпилька крепления шкива водяного насоса, изготавливавшаяся из стали 35, заменена с января 1966 г. на шпильку из стали 40Х.
С апреля 1966 г. для более надежного уплотнения кожуха вентилятора введен улучшенный уплотнитель типа «стрелка» вместо уплотнителя с круглым профилем.
С июля 1966 г. на автомобилях МАЗ-504, отправляемых в южные районы страны, для более эффективного охлаждения двигателя устанавливают радиаторы с четырьмя рядами охлаждающих трубок вместо радиаторов с тремя рядами. Взаимозаменяемость радиаторов сохранена.
В связи с применением более качественной смазки ЦИАТИМ-201 с марта 1966 г. аннулированы масленки в тягах останова двигателя и привода жалюзи радиатора.
С декабря 1966 г. для повышения теплового режима двигателя в зимнее время введено уплотнение жалюзи радиатора.
Для улучшения условий смазки валика привода жалюзи радиатора с декабря 1966 г. введена масленка и резьбовое отверстие под масленку в подшипнике валика.