Le moteur 301 a une cylindrée de 301 pouces cubes (4,9 litres) et a été conçu pour remplacer le moteur 283. Il a un alésage de 4,00 pouces (101,6 mm) et une course de 3,00 pouces (76,2 mm). Le moteur 301 est essentiellement une version alésée du 283 avec une course plus longue. Il est équipé d'un carburateur à deux corps et d'un échappement unique.
Comparé au moteur 327, le moteur 301 a une cylindrée plus petite, une course plus courte et un alésage différent. Le moteur 327 a une cylindrée de 327 pouces cubes (5,4 litres), un alésage de 4,00 pouces (101,6 mm) et une course de 3,25 pouces (82,55 mm).
Par conséquent, le moteur Chevrolet 301 n'est pas fabriqué en détruisant un moteur 327, mais il s'agit plutôt d'un moteur distinct de la famille des petits blocs Chevrolet avec ses propres spécifications uniques.