红旗从1958年10月开始重新设计，定为CA72型红旗高级轿车。车身采用全新造型设计，制作了全尺寸油泥模型，形状与第一辆样车完全不同。

　　CA72型红旗高级轿车前后经过了五轮样车试制和改进才最后定型。这五轮的改进大部分是车身外观以及装饰件的改动，同时发动机与底盘的结构也有局部的改进。第四轮样车CA72—4E设计方案，水箱面罩使用横条装饰，其构思来源是参照美国样车林肯大路(Continental)的设计。车头标志是“古车”图案，它是由长影美术设计师卢淦设计的，只试制了一辆车。

第四轮改进方案，其编号为CA72-4E

　　CA72型红旗高级轿车设计没有再采用“大兵团作战”的“人海战术”，而是由5名专业造型设计人员自己做成。设计试制工作是按正规设计程序循序渐进完成的，但是在每一环节的具体工作上，还是夜以继日、分秒必争。在整体布置上强调了庄严大方，整车长、宽、高取最大尺寸，内部后座尺寸尤为突出，后座前沿至后轴尺寸定为1000毫米，后座前沿至前座后靠背为500毫米，比一般大型两排座轿车竟长出200—230毫米，是特大型内部尺寸。

　　车身结构为四门封闭式金属结构，车身中部仍基本按克莱斯勒结构设计，而车身前部参考了林肯1957年型结构设计，车身后部行李箱等参考了1957型凯迪莱克结构设计。

　　在结构方面，CA72型红旗轿车车身设计集成了三种美国大型轿车的优点，是自行设计车身的初步尝试，较东风时期的仿制阶段又前进了一步。

　　内饰设计方面，强调采用民族工艺美术制品，在仪表板和窗框上采用福建大漆赤宝砂工艺；沙发面料为织锦、顶棚是丝织，都是从杭州定货（杭州的织锦纺织材料里掺有金属丝，看起来金光闪闪，非常华丽），地毯采用手工地毯。在出口车上和特殊用途车上更多的采用一些工艺美术品以强调民族特色，诸如在车门立柱上装饰景泰兰花瓶（可以插花）；请在北京的中国手工艺老艺人，象牙雕刻家杨士忠、杨世惠兄弟来厂试制象牙雕刻的内饰手柄、顶灯四周灯圈、门把手和扶手上的烟灰盒盖，再配以沙窗帘。

　　红旗CA72发动机是结合我厂实际自行设计，参照克莱斯勒样机广泛收集资料，设计出行程×缸径为100×90毫米，压缩比为7.5，容积为5.6升，200匹马力，V8型发动机。传动系统采用液压自动变速箱，前悬挂是独立悬挂，前后有减震器，膜片式真空鼓式制动器，转向为动力转向。（潘成）