节机车，可根据列车牵引重量构成不同功率等级的机车组。每节机车装有两组完全相同的柴油发电机组，电传动系统由两台D4型直流牵引发电机和四台D7型直流牵引电动机组成。E3型柴油机车没有继续沿用温顿发动机公司的12-201A型柴油机，而是首次采用了新一代的12-567型二冲程柴油机，气缸直径为8.5英寸（216毫米），活塞行程为10英寸（254毫米），额定转速为每分钟800转，平均有效压力为每平方英寸80磅（每平方厘米5.6公斤），柴油机装车功率为2×1000马力。然而，由于当时美国尚未掀起干线牵引动力内燃化的