1975年1月，交通部指示北京铁路局和铁科院，安排对北京型3003号机车进行牵引试验，由于柴油机已于先前完成部级鉴定，因此将运用考核里程定为5万公里（新型机车一般为10万公里）。同年9月至10月，北京型3003号机车在京广铁路北京至石家庄、京承铁路北京至承德间进行了动力学性能试验，最高速度达到130公里/小时。1975年5月，二七工厂根据3003号机车的运用经验，将机油热交换器安装方式由卧式改为立式，车体长度相应延长，试制了作为定型样车的北京型3004号机车（设计代号EQJ），并按该图纸开始批量生产北京