301-motorn har ett slagvolym på 301 kubiktum (4,9 liter) och designades för att ersätta 283-motorn. Den har ett hål på 4,00 tum (101,6 mm) och ett slag på 3,00 tum (76,2 mm). 301-motorn är i huvudsak en uttråkad version av 283:an med längre slaglängd. Den har en tvårörsförgasare och ett enkelt avgasrör.
Jämfört med 327-motorn har 301-motorn ett mindre slagvolym, kortare slaglängd och en annan hålstorlek. 327-motorn har en slagvolym på 327 kubiktum (5,4 liter), en borrning på 4,00 tum (101,6 mm) och en slaglängd på 3,25 tum (82,55 mm).
Därför är Chevy 301-motorn inte gjord av att förstöra en 327-motor, utan det är snarare en separat motor i Chevrolet small-block-familjen med sina egna unika specifikationer.