车辆厂与美国西南研究院（SwRI）联合开发的12V280ZJ型大功率柴油机，这是在240系列柴油机基础上又开发出的新的柴油机系列，采用电子燃油喷射技术，功率比东风8B型、东风11型机车装用的16V280ZJA型柴油机更大。机车采用交—直流电传动，轴式Co-Co，标称功率为3270千瓦，机车轴重25吨，最大起动牵引力480.5千牛，持续牵引力363.5千牛，最大速度170公里/小时。
试验.按照铁道部的安排，首台东风11D型机车出厂后，于2000年8月在铁道部科学研究院北京环形铁道试