Существует ли скоростная КПП на штатный бензиновый двигатель ЗИЛ-130/131?

Решение вам придется принимать самостоятельно. Никто здесь не станет брать ответственность на себя за вас и принуждать к тому или другому варианту. Вы лучше всех знаете поведение своего автомобиля в своих условиях.
Поэтому настраивайтесь.
Строго говоря, говорить о штатности той или иной КПП не всегда правильно, как и о дизельности или карбюраторности. Да, КПП ЯАЗ-204у - штатная для мотора ЗиЛ-375. Но не забываем о том, что изначально она - МАЗовская и КрАЗовская, а Ураловской и ЛАЗовской стала только потому, что другой не было. Слепили из того, что было. То есть, штатная она, то, штатная, да не совсем.
То же самое, КПП на базе КПП ЗиЛ -130. И Бычковская и ПАЗовская, появились путем замены-подбора деталей в стандартной стоковой, не от хорошей жизни, а потому что не было других КПП в массовом производстве, удовлетворяющих требованиям, вариантов, а стоковая, отличнейшая, специально разработанная в свое время, но предназначенная для карбюраторного V8, не годилась для не от хорошей жизни адаптированных для грузовиков и автобусов, моторов ММЗ-МТЗ. Китайки и изобилие иномарочных появились уже много позже.

Общее число ПЧ трансмиссии - произведение ПЧ КПП, РКП, редукторов мостов. Меняя что-то одно, меняется картина в целом, а не только частично. Побежала машина быстрее и максималка вас удовлетворила? Замечательно. Только и разгоняться теперь она будет тупее и первая-задняя тоже станут быстрыми. Поэтому, если вас устраивает ПЧ первой и задней сейчас, которое изменится (передачи станут быстрее) после замены КПП, может статься так, что перестанут вас устраивать совсем, после замены редукторов в мостах, то есть станут излишне быстрыми. В итоге будет страдать сцепление.
Поэтому, расчеты следует делать на берегу. До начала апгрейда. Чтобы не переделывать по факту. Ну, если только переделывать не будет возможно малой кровью.
Сделайте себе таблицу. Сведите в нее ПЧ всех вам доступных теоретически, КПП, мостов, перемножив ПЧ всех агрегатов, вы получите общее ПЧ трансмиссии в общем на всех передачах. У вас будут цифры, которые вы сможете сравнить, выбрав нужный вам вариант. Тогда и выбор железа случится сам собой.
Размер колес. Это на легковых, где переход на дюйм дает ощутимую прибавку. На грузовых, тем более, вездеходных, колесах, прибавка не столь существенна, чтобы можно было что-то кардинально изменить. Эффект будет, но мизер.

 

Ускоренные КПП существуют. В том числе и ставившиеся серийно АМО ЗиЛ. Кроме того, ставились и другими производителями серийно (МАЗ, ПАЗ, КАвЗ, УралАЗ, а также китайские).

Если говорить о симбиозе ЯМЗ-236 и ZF S5-42, то не выйдет каменный цветок. Момент, развиваемый этим мотором, вдвое превышает максимальный перевариваемый этой КПП. Для этого мотора в гамме ЗиЛ есть ускоренная 9-ступенчатая КПП (серийно устанавливаемая на ЗиЛ-5343хх).
Если говорить о моторе Урал-375, то ставить такую КПП (менять ею стоковую), где с моментами все в порядке, но, испытывая при этом трудности с агрегатированием (родная то ЯАЗ-204у становится без проблем), имеет смысл, только если вам не важны стоковые низкие первая и задняя передачи упомянутой родной КПП. Ускориться не получится, ибо высшие у них практические одинаковые.
Так зачем огород городить?

Что до классного решения, то мало данных. Какие автомобиль, мотор, КПП, что не устраивает и чего хотите добиться заменой КПП? Дайте правильно составленный запрос, аргументированный ответ не замедлит.