Бронеавтомобиль ЛБ-23 тоже не вполне удовлетворял требованиям военных, по-этому в 1940 году были построены опытные образцы двухосных полноприводных (4×4) броневиков ЛБ-62 и ЛБ-НАТИ. В качестве базы для ЛБ-62 было использовано шасси опытного полноприводного грузовика ГАЗ-62. Полностью закрытый цельносварной корпус бронемашины имел хорошо продуманную рациональную форму и изготавливался из листов катаной стали толщиной 10 мм. Бронировка лобовой проекции достигала 13 мм.

Верхние части бортов сходились кверху, а нижние — книзу, таким образом, в поперечном сечении корпус бронемашины имел форму двух трапеций с общим основанием. Такая броневая защита надежно укрывала экипаж из трех человек, а также основные узлы и агрегаты машины от поражения пулями и осколками снарядов и мин малого калибра. Для входа и выхода из машины в бортах корпуса имелись прямоугольные двери, открывавшиеся вперед по ходу движения.

В отделении управления слева сидел водитель, наблюдавший за дорогой через лобовое окно, которое в боевой обстановке закрывалось бронекрышкой со смотровой щелью. Дополнительный обзор обеспечивали смотровые щели в бортовых дверях. Все смотровые щели были оборудованы пуленепробиваемыми наблюдательными приборами ПТ-К. Справа от водителя сидел командир машины. Перед ним в скошенном лобовом листе корпуса в шаровой установке был смонтирован 7,62-мм пулемет ДТ. Однако командир должен был не только вести огонь из этого пулемета, но и поддерживать связь с помощью радиостанции 71-ТК-1.

В задней части корпуса на крыше боевого отделения была установлена коническая башня кругового вращения, вооруженная 12,7-мм пулеметом ДШК и спаренным с ним 7,62-мм пулеметом ДТ. Боекомплект к крупнокалиберному пулемету состоял из 500 патронов и к двум пулеметам ДТ — из 3150 патронов. В боевой обстановке обзор из башни обеспечивали смотровые щели в ее бортах. В более безопасной обстановке вести наблюдение за местностью можно было через верхний башенный люк. Кроме того, при необходимости через него можно было покинуть бронемашину.

В моторном отсеке, расположенном в передней части машины, был установлен шестицилиндровый карбюраторный рядный двигатель жидкостного охлаждения ГАЗ-202, развивавший мощность 62,5 кВт (85 л. с), что позволяло бронемашине с боевой массой 5,15 т двигаться по дорогам с твердым покрытием с максимальной скоростью 70 км/ч. С полными топливными баками ЛБ-62 мог пройти, в зависимости от состояния дороги, от 360 до 500 км.

В полноприводной (4×4) ходовой части с подвеской на полуэллиптических листовых рессорах использовались односкатные колеса с пулестойкими шинами типа «граунд-грип». Передние и задние колеса прикрывались многогранными угловатыми крыльями. На кормовом листе корпуса на специальном кронштейне крепилось запасное колесо. На передних крыльях были установлены фары, обеспечивавшие движение в темное время суток.

В целом ЛБ-62 оказался удачной машиной. Всего было выпущено 60 бронемашин этого типа; таким образом, ЛБ-62 стал первым в СССР полноприводным автомобилем (к выпуску ГАЗ-61 тогда еще не приступили).