У двигателя автомобилей «Москвич-407» система охлаждения принудительная, закрытая. Радиатор пластинчатого типа прикреплен к раме на резиновых подушках. Перед радиатором расположены жалюзи, управляемые рукояткой, установленной в кузове. Заливная горловина радиатора находится под капотом двигателя и закрыта пробкой с паровоздушным клапаном. Пароотводная резиновая трубка присоединена сбоку к горловине и выведена на правую сторону радиатора.
Патрубок верхнего бачка радиатора соединен гибким шлангом с патрубком корпуса термостата, который закреплен на впускном трубопроводе и соединяется с его водяной рубашкой. Термостат имеет одинарный клапан.
Нижний бачок радиатора соединен через промежуточную трубу с двумя гибкими шлангами с приемным патрубком водяного насоса. Водяной насос укреплен в верхней передней части блока цилиндров и установлен в корпусе на общем валике с вентилятором.
Валик расположен в чугунном корпусе насоса и вращается в двух подшипниках. Подшипники снабжены сальниками. На переднем конце валика закреплена ступица со шкивом и четырехлопастным вентилятором. На заднем конце валика укреплена крыльчатка водяного насоса.
Уплотнение валика в корпусе обеспечивается самоподжимным уплотняющим устройством с шайбой из стеклотекстолита. Шайба вращается вместе с крыльчаткой и упирается в торцовую плоскость корпуса насоса.
Нагнетательная полость насоса соединена с водораспределительной трубой, отлитой в блоке с правой верхней стороны, откуда вода поступает в водяную рубашку блока и головки и далее через водяную рубашку впускного трубопровода, присоединенного к головке, и термостат проходит в верхний патрубок радиатора.
Водяной насос и вентилятор приводятся в действие клиновым ремнем от шкива коленчатого вала. Натяжение ремня производится перемещением генератора.
Для слива воды имеются два краника: один краник на нижнем патрубке радиатора, а второй краник на блоке с левой стороны. К системе охлаждения двигателя присоединены шланги отопительной системы кузова, включаемой краном, корпус которого завернут в водяную рубашку впускного трубопровода.
У автомобиля «Москвич-410» система охлаждения имеет такое же устройство.