需要，货运型机车在提速客运型机车的基础上作出了一些改动，包括重新设计了牵引齿轮箱，将牵引齿轮齿数比由68：24改为63：14，最高运行速度调整为100公里/小时，机车起动牵引力及持续牵引力分别提升到480千牛、341千牛；转向架取消了抗蛇行减振器；加装机车重联装置；牵引电动机的磁场削弱率由66%改为60%，以扩展机车恒功率速度范围。与东风4B型、东风4C型货运机车相比，东风4D型货运机车的牵引性能有较大提高，柴油机装车功率分别比东风4B型、东风4C型货运机车高约20%、10%，起动牵引力分别提高了9.88%