型0002～0004号机车只能作为货运机车，最高速度定为100公里/小时。1977年11月，东方红4型0002号机车开始进行10万公里运用考核，在成都铁路局西昌铁路分局和成都铁路分局管内进行正线牵引试验，试验区间包括成昆铁路西昌至金江、西昌至普雄、成渝铁路资阳至资中、资阳至成都等地。1978年6月至7月，东方红4型0002号机车完成了粘着性能试验。1978年11月，0002号机车转往北京铁路局丰台机务段，在京原铁路丰台西至灵丘、丰沙铁路丰台至沙城区间继续进行试验，直到1980年8月因车轴齿轮箱故障而返厂