Карьерный (внедорожный) самосвал используется на открытых разработках полезных ископаемых. Эксплуатация карьерного самосвала недопустима на дорогах общего пользования, чему причиной его габариты и вес. Крупные карьерные самосвалы доставляются на место по частям, уже там их собирают и запускают в работу. Наиболее целесообразная для тяжелого самосвала схема с двумя осями. Они как правило оснащаются либо задним, либо полным приводом. Разгрузка кузова осуществляется назад. В 70-е годы проводилась попытка внедрить в использование трехосные самосвалы, но в карьерах эта схема не смогла прижиться.
Современные сверхтяжелые самосвалы оснащаются гибридной силовой установкой на основе дизельного двигателя (запускает генератор переменного тока) и тяговых электродвигателей, которые вращают колеса. Тормозная система представляет из себя симбиоз гидравлики и электромоторов с системой рекуперации энергии во время торможения. Модели CAT 3524B оснащаются самыми крупными двигателями, объем которых достигает 117 литров, а крутящий момент составляет более 16000 Нм. Модель оснащена 7-ми ступенчатой гидромеханической трансмиссией. В настоящий момент к производству готовится новое поколение самосвалов, которые будут оснащены дизель-электрическим приводом.