Двигатели ЯМЗ-7511 являются результатом дальнейшей модернизации восьми цилиндровых V-образных дизелей Ярославского моторного завода. По сути двигатель ЯМЗ-7511, это форсированный мотор ЯМЗ-238ДЕ2. ЯМЗ-7511 – обособленно стоящая серия, с существенно улучшенными техническими характеристиками: увеличенная мощность закрывает диапазон 360-400 л.с.
Отличительной особенностью устройства дизелей ЯМЗ-7511 является то, что все они имеют встроенный жидкостно-масляный теплообменник, водяной насос повышенной производительности и новую группу гильза-поршень (улучшена система масляного охлаждения). Силовые агрегаты спроектированы для использования установки наддувочного воздуха, с креплением её на раме конечного изделия. Помимо прочего, двигатели серии ЯМЗ-7511 получили более эффективный ТНВД.