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O câmbio manual de quatro marchas tinha a opção de uma caixa overdrive Laycock de Normanville, para alongar as relações em 20%, e inaugurava na marca a alavanca de comando remoto. Posicionada entre os bancos dianteiros, ela assumia posição vertical e tornava os engates bem mais naturais que a de outros Volvos, que tinham uma alavanca longa e quase horizontal montada sob o painel. Também era possível comprar o 164 com caixa automática Borg Warner de três marchas, cuja alavanca vinha na coluna de direção até 1972 e no assoalho depois desse ano.

Os freios do 164 já usavam discos nas quatro rodas, da marca Girling, que em 1972 dava lugar à ATE com discos ventilados à frente. A suspensão era independente, mas a traseira recorria ao tradicional eixo rígido com feixes de molas semi-elíticas. Os pneus eram radiais em medida 165 R 15. Com 4,71 metros de comprimento e 2,70 m de distância entre eixos, o carro pesava 1.360 kg nas versões iniciais e chegaria a 1.430 kg nas últimas.

Uma injeção eletrônica de combustível (Bosch D-Jetronic) era oferecida como opção também em 1972. Denominado 164E, o modelo assim equipado tinha mais potência e torque — 160 cv e 23,5 m.kgf — e poluía menos, mas não se destacava pela economia de combustível se comparado ao 164 com carburadores. Mesmo assim, o item tornava-se padrão um ano depois, com menor desempenho na versão para os EUA (145 cv) por causa das normas de emissões poluentes.

O 164 não passou por grandes alterações durante seu período de produção. Além de injeção e câmbio, mudavam em 1972 o console e o volante. No ano seguinte vinha uma reestilização, com grade dianteira mais baixa, lanternas traseiras maiores e novos pára-choques, além de painel reformulado (com instrumentos quadrados) e ar-condicionado de série em alguns países. Os pára-choques ficavam mais robustos e volumosos para o mercado americano em 1974, como exigia a legislação de resistência a pequenos impactos, deixando o carro 16 cm mais comprido. O tanque de combustível era reposicionado para maior proteção em caso de colisão por trás.

No ano seguinte — o último — chegavam novos bancos, controle elétrico dos vidros dianteiros, suspensão traseira aprimorada, lavadores/limpadores de farol e antena integrada ao pára-brisa. Muitos componentes tornavam-se comuns aos da nova linha 200 da marca, a ponto de se misturarem porcas de fixação com medidas inglesa e métrica no mesmo carro. O 164 deixava o mercado em 1975 com um total produzido pouco superior a 155 mil unidades. Além de países europeus e dos EUA, foi vendido na Austrália, Malásia e África do Sul.

Embora as concessionárias dos Estados Unidos tenham insistido para que a Volvo oferecesse uma perua derivada do 164, apenas uma unidade foi feita, para presentear o projetista Wilsgaard quando de sua aposentadoria. Também não foram produzidos cupês, a não ser uma adaptação do sedã que serviu para os testes de desenvolvimento do 262 C, em meados dos anos 70. Por outro lado, muitos proprietários aplicaram a frente do modelo de seis cilindros a suas peruas e cupês da linha 140, aproveitando que o restante da carroceria era compartilhado entre os modelos.