运行试验后返厂，整修后配属北京内燃机务段运用。1974年5月11日，大连机车车辆厂试制了东风4型0001号货运机车，同年6月交付北京铁路局丰台机务段投入运用考核，从6月25日开始京山铁路丰台西至南仓间担当货物列车牵引任务。1974年8月，这台机车赴湘黔铁路娄底至金竹山区间进行夏季高温冷却性能试验。1974年9月，这台机车又改装客运传动比的转向架，在京广铁路丰台至石家庄之间、京承铁路丰台至洞庙河间进行动力学性能试验，期间在京广线先后进行了两次最高速度达136公里/小时的高速行车试验，以及一次速度不低于12