Il motore 301 ha una cilindrata di 301 pollici cubi (4,9 litri) ed è stato progettato per sostituire il motore 283. Ha un alesaggio di 4,00 pollici (101,6 mm) e una corsa di 3,00 pollici (76,2 mm). Il motore 301 è essenzialmente una versione annoiata del 283 con una corsa più lunga. È dotato di un carburatore a due barili e di uno scarico singolo.
Rispetto al motore 327, il motore 301 ha una cilindrata inferiore, una corsa più breve e un alesaggio diverso. Il motore 327 ha una cilindrata di 327 pollici cubi (5,4 litri), un alesaggio di 4,00 pollici (101,6 mm) e una corsa di 3,25 pollici (82,55 mm).
Pertanto, il motore Chevy 301 non è stato realizzato distruggendo un motore 327, ma piuttosto è un motore separato nella famiglia dei piccoli blocchi Chevrolet con le sue specifiche uniche.