С 1 февраля 1939 года завод стал самостоятельным предприятием. Приказом Народного Комиссара Машиностроения СССР завод был выведен из состава ГАЗ. 5 марта 1939 года вышел приказ о переоборудовании завода на выпуск малолитражных автомобилей. Был организован собственный конструкторско-экспериментальный отдел. Было решено продолжить проект малолитражного автомобиля, начатый в НАТИ. Модель получила название КИМ 10-50, а версия с открытым верхом — 10-51.
1 мая 1939 года последний автомобиль модели ГАЗ АА выехал из ворот завода. Началась глобальная реконструкция завода, которая должна была занять от 8 до 9 месяцев, но сроки постоянно откладывались. 5 апреля 1940 года реконструкция была завершена. Началось производство узлов для малолитражных автомобилей. 25 апреля был собран первый автомобиль модели КИМ 10-50. Он был создан по обходной технологии, поскольку завод еще не был готов к массовому производству малолитражек. В августе 1940 года руководством страны состоялся смотр автомобилей марки Opel, специально закупленных в Германии. И.В. Сталин, осмотрев также и советскую малолитражку, пожелал внести некоторые изменения в конструкцию. Главным было то, что все малолитражки СССР должны были стать четырехдверными. Пожелания Сталина были выполнены в модели КИМ 10-52. Массовое производство должно было стартовать в конце 1940 года. Реально же, к концу года было собрано всего 16 автомобилей КИМ 10-52. В апреле 1941 было собрано уже 100 автомобилей. Однако, все планы по производству сорвала начавшаяся Великая Отечественная Война.
В военное время завод был переоборудован под производство снарядов для военной техники. Их выпуск продолжался вплоть до эвакуации предприятия в 1941 году. В цехах завода с 1941 до 1942 занимались лишь ремонтом военной техники. В 1943 году было принято решение о производстве на заводе в Москве запчастей для иностранной техники, предоставленной по ленд-лизу. В 1944 году появился приказ, по которому заводу надлежало продолжать производство модели КИМ 10-52. 24 мая 1945 года вышел новый приказ о достройке завода и присвоении ему названия МЗМА (Московский завод малолитражных автомобилей).
В августе 1945 года на заводе началось освоение новой модели, получившей название Москвич-400. Производство стартовало в 1946 году. Модель продержалась на конвейере до 1954 года. В марте 1954 началось производство обновленной модели М-401. Тогда же был выпущен 150-тысячный автомобиль М-400. 20 апреля 1956 года последний автомобиль семейства 400/401 покинул стены завода.
Завод без остановки производства начал выпуск новой базовой модели Москвич-402. В 1957 году появился первый в стране автомобиль с типом кузова универсал — Москвич 423. В феврале того же года состоялся запуск производства полноприводной версии 402-го, получившей индекс 410. В июне 1958 года завод прекратил выпуск модели М-402 и перешел на выпуск более свершенной модели Москвич 407.
Москвич 407 считается одной из самых удачных моделей завода. На всемирной Выставке автомобилей в Брюсселе в 1958 году автомобили моделей 407 и 423 были награждены дипломами и золотыми медалями. В августе 1958 года состоялся дебют МЗМА в автоспорте — автомобили приняли участие в ралли «Тысяча озер». Дебют получился удачным — команда заняла 3 место.
В июне 1958 года начался выпуск модернизированной версии 410-го — Москвич 410Н. В августе 1958 года был выпущен полноприводный универсал М-411, на базе узлов и агрегатов М-410. Несмотря на успешность моделей семейства 410, их было решено снять с производства в 1961 году ради увеличения числа экспортных Москвичей 407.
В октябре 1963 года завод собрал последний Москвич 407. На замену ему была выпущена так называемая «переходная» модель 403, которая сочетала в себе агрегаты М-407 и несколько уже готовых к производству узлов новой перспективной модели завода — 408.
1 августа 1964 года начался выпуск новой модели Москвич 408. К июлю 1965 года был собран последний Москвич 403 и завод полностью сосредоточился на модели 408. В 1966 году появилось несколько модификаций 408-го, в их числе фургон и универсал на его базе.
В 1967 параллельно с производством М-408 стартует производство Москвича 412. Производство двигателей для моделей передается на Уфимский завод. 18 мая 1967 года из ворот завода выехал миллионный Москвич 408.
В 1968 году завод был награжден первым орденом в своей истории — орденом Трудового Красного Знамени. В том же году стартует очередная реконструкция завода. Возводятся новые корпуса, и производство расширяется. 25 октября 1968 года заводу было присвоено имя АЗЛК (Автомобильный Завод имени Ленинского Комсомола).
В 1968 году автомобиль АЗЛК, Москвич 412, принял участие в гонке Лондон – Сидней. В общекомандном зачете наша команда оказалась четвертой. В 1970 году Москвич участвовал в гонке Лондон — Мехико. Результат был блистательным — второе, третье и четвертое места в личном зачете. Заводская команда участвовала и в гонке Тур де Европа, заняв в 1971 и 1974 годах первое место.
Начало 1970-х годов — это без сомнения «золотое» время московского завода. Достаточно сказать, что половина всех производимых заводом машин шло на экспорт. В 1974 году на заводе произвели двухмиллионный автомобиль. 30 декабря 1975 года заводу был присвоен второй орден — Октябрьской Революции.
К середине 1970-х становится ясно, что заводу нужна принципиально новая базовая модель. Работы по данному направлению безусловно велись, достаточно вспомнить перспективное семейство 3-5 или семейство серии «С», но было принято решение, которое пагубно сказалась на судьбе завода АЗЛК.
В конце 1975 года семейство автомобилей 408/412 на конвейере сменили модели 2138/2140. По сути это были лишь немного измененные, морально устаревшие машины. Данный шаг позволил сэкономить много средств при их постановке на производство, но крайне негативно отразился на конкурентоспособности моделей, как за рубежом, так и на внутреннем рынке. К началу 1980-х годов «Москвичи» можно было найти в свободной продаже даже в СССР. Снизилось и качество сборки автомобилей.
В 1986 новая базовая модель завода АЗЛК — Москвич 2141 встала на конвейер. Модель отличалась передним приводом и была полностью новой разработкой московского завода. Тем не менее, существовали определенные проблемы с двигателями для этой модели. В качестве базового, на первое, как предполагалось, время, был выбран мотор от ВАЗ 2106. На АЗЛК начали разработку собственных двигателей, которые имели высокий потенциал. Моторы были разработаны, а для их производства было закуплено оборудование и начато строительство специального отдельного цеха. К началу 1990 строительство было практически завершено (разные источники оценивают готовность цеха в 85-95%). Но в 1990-е, из-за экономического кризиса и неспособности завода вернуть долг в 800 миллионов долларов за оборудование, строительство так и не было закончено. Цех был опечатан, а оборудование вывезено и утрачено.
К началу 1990-х у завода имелись амбициозные планы по производству многих модификаций и новых моделей на базе М-2141. Но из-за экономических проблем разработка практически всех перспективных моделей завода была прекращена. В 1994 предприятие АЗЛК было акционировано и отныне стало именоваться ОАО «Москвич». Тяжелое экономическое положение завода и страны в 1990-е в целом, привело к тому, что в 1996 году конвейер завода был остановлен. Несмотря на это, были проведены работы по адаптации двигателей «Рено» для модели М-2141. Впоследствии данная модификация даже серийно производилась.
В 1995 году генеральным директором завода стал Р.С.Асатрян. Он считал, что будущее завода кроется в производстве дорогих люксовых автомобилей. Последними моделями, разработанными на заводе, стали машины «бизнес-класса» на базе М-2141. Но последний, сокрушительный удар по заводу нанесли отнюдь не низкие продажи, а дефолт, разразившийся в 1998 году. ОАО «Москвич» практически лишилось оборотных средств, а к началу 2001 году на предприятии «висел» долг в 500 миллионов рублей. К концу 2001 году производство автомобилей было окончательно прекращено, а в 2006 завод был официально признан банкротом. Формально завод был ликвидирован в 2010 году.