Motor 301 má zdvihový objem 301 kubických palců (4,9 litru) a byl navržen tak, aby nahradil motor 283. Má vrtání 4,00 palce (101,6 mm) a zdvih 3,00 palce (76,2 mm). Motor 301 je v podstatě vyvrtaná verze 283 s delším zdvihem. Vyznačuje se dvouválcovým karburátorem a jednoduchým výfukem.
Motor 301 má oproti motoru 327 menší zdvihový objem, kratší zdvih a jinou velikost vrtání. Motor 327 má zdvihový objem 327 krychlových palců (5,4 litru), vrtání 4,00 palce (101,6 mm) a zdvih 3,25 palce (82,55 mm).
Motor Chevrolet 301 proto není vyroben zničením motoru 327, ale je to samostatný motor v rodině malých bloků Chevrolet s vlastními jedinečnými specifikacemi.