E121型机车的车轮直径由传统的1050毫米增大到1250毫米，转向架的尺寸和重量也相应增大，转向架重量比2TE116型机车增加了近40%。转向架的“目”字形构架由箱形截面的纵梁和横梁焊接而成，轴箱采用接触球轴承结构。一系悬挂装置借鉴了VL60、VL80型电力机车的成熟技术，由轴箱螺旋弹簧和均衡梁组成，静挠度约为100毫米。二系悬挂采用与2TE116型机车的橡胶堆旁承结构，静挠度约为16～18毫米。车体全部重量通过四点式橡胶堆旁承由两台转向架支承，牵引力和制动力通过心盘传递。由于2TE121型机车的轴重