16 августа 1966 года в Москве было подписано генеральное соглашение между итальянской компанией FIAT и советским Внешторгом о научно-техническом сотрудничестве в области разработки легковых автомобилей. В его рамках был утвержден проект строительства автозавода на территории СССР. Этим соглашением определялись и сами модели: два автомобиля в комплектации «норма» с кузовами седан (ВАЗ-2101) и универсал (ВАЗ-2102), и автомобиль «люкс» (ВАЗ-2103). В качестве прототипа для «нормы» сразу был определен Fiat 124, получивший в 1967 году титул «Автомобиль года».
В ходе испытаний на советских дорогах у итальянских автомобилей выявились серьёзные проблемы с долговечностью кузова и задних дисковых тормозов. Маленький дорожный просвет и отсутствие буксирных проушин делали проблематичной эксплуатацию машин на просёлке. Недовольство советских инженеров вызывал также нижневальный двигатель — абсолютно бесперспективный с точки зрения дальнейшего развития конструкции. Все замечания советских специалистов были учтены итальянскими конструкторами.
Первые шесть автомобилей ВАЗ-2101 были собраны 19 апреля 1970 года, ритмичная же работа главного конвейера началась в августе. До конца года в Тольятти собрали 21 530 «единичек», в 1971 году это количество возросло до 172 175 автомобилей, а пик выпуска ВАЗ-2101 пришёлся на 1973 год, когда было собрано 379 007 экземпляров. На проектную мощность завод вышел в 1974 году.
В 1972 году начинается выпуск универсала ВАЗ 2102, созданного на основе 2101. В этом же году была запущена в производство модель 2103, которая, в сравнении с 2101, являлась более «престижной». Автомобиль получил новую решётку радиатора и оптику, улучшенную шумоизоляцию, а также значительные изменения в салоне: новую приборную панель с тахометром и часами.
В 1976 году стартовало производство ВАЗ 2106 – улучшенной версии 2103. В 1977 году свет увидел внедорожник ВАЗ 2121 «Нива». Этот автомобиль сочетал в себе свойства внедорожника с комфортным салоном легкового автомобиля. Все внедорожники тог овремени отличались спартанским салоном, поэтому «Нива» с постоянным полным приводом, большим количеством новаторских (мирового уровня) решений вроде независимой передней подвески, закрытого комфортабельного цельнометаллического несущего кузова, в сочетании с невысокой (по мировым меркам) ценой вызвала большую сенсацию, и, впоследствии, множество подражаний. В 1978 ВАЗ-2121 был награждён золотой медалью и признан лучшим автомобилем своего класса на международной выставке в Брно.
С 1979 года начинается выпуск модели 2105 – по сути, того же 2101 в «современном» дизайне. В 1983 году начинается выпуск модели ВАЗ 2108 – первого переднеприводного автомобиля завода. Некоторые узлы и агрегаты ВАЗ-2108 разрабатывались совместно с западными компаниями Порше и UTSАвтомобиль имел кузов трёхдверный хэтчбэк, позже появились модели 5-и дверный хэтчбэк 2109 и седан 21099. В 2004 году эти автомобили подверглись ресталингу и сменили названия на 2113, 2114 и 2115.
В 1995 году в свет вышел седан 2110 (разработка которого началась ещё в 1983 году). В отличие от «жигулей» и «самар», ВАЗ-2110 позиционировался как автомобиль более высокого класса, вполне современный и конкурентоспособный как внешне, так и внутренне. В частности, на машине были установлены электронная система управления двигателем (хотя первые ВАЗ-2110 были карбюраторными) и диагностический блок (бортовой компьютер), была предусмотрена возможность установки гидроусилителя руля и электрических стеклоподъемников, в деталях кузова использовался оцинкованный металл, была применена новая технология окраски кузовов и т. п. Появление «десятки» ознаменовало собой новый этап в развитии отечественного автопрома. Позже на основе 2110 были созданы хэтчбэк 2112 и универсал 2111.
С 2002 года выпускается совместная модель АвтоВАЗа и концерна General Motors – внедорожник Chevrolet Niva. В 2004 году в свет выходит выходит новое семейство переднеприводныих автомобилей АвтоВАЗА – Лада Калина. Автомобиль выпускается в кузове седан, хэтчбэк и универсал. С 2013 года выпускается второе поколение этого автомобиля. В ноябре 2009 года Кристиан Эстев, генеральный директор Renault в России заявил, что по предложениям французской стороны, на «АвтоВАЗе» планируется организовать производство автомобилей марок Renault, Nissan и Lada на базе единой платформы В0 (платформа Logan), а также оставить производство своих автомашин класса ultra low cost (возможно, на базе «Калины»).
Госкорпорация «Ростехнологии» и Renault подписали 27 ноября 2009 года протокол о сотрудничестве в рекапитализации «АвтоВАЗа». Соглашение предусматривает финансовую помощь «АвтоВАЗу» со стороны РФ в обмен на помощь Renault в использовании технологий Renault и Nissan.
В 2011 году главным дизайнером автомобилей Lada назначен британский дизайнер Стив Маттин.
Среди моделей Lada можно выделить семиместный автомобиль Lada Largus — единственный 7 местный универсал на Российском рынке и одновременно самый дешёвый 7 местный автомобиль.