1967年初，四台NY5型柴油机车相继运抵中国，配属北京铁路局北京内燃机务段，同年3月正式投入运用。1967年5月4日至6日，NY5型0003号机车在京山铁路和沈山铁路进行了高速试运行，试验列车由13节车辆组成，其中包括一节动力学试验车和一节轨道检测车；北京至沈阳之间全程840余公里，试验列车的运行时间仅为8小时50分钟，较当时京沈之间最快的11/12次特快列车缩短超过2小时，最高试验速度达157公里/小时，全程平均运行速度达100公里/小时。1968年夏季，为了消化吸收西德的液力传动技术，铁道部工厂总局安