端至后端顺序布置有司机室、第一冷却室、第一动力室、第二动力室、第二冷却室， 车体两侧走廊的地板下方设有控制电器、蓄电池组、总风缸及沙箱等设备。为了承担巨大和沉重的上部车体结构，U50型柴油机车采用了B+B-B+B轴式配置，机车走行部为两台中间构架式四轴转向架，每台四轴转向架由两台二轴转向架和一个中间组合构架组成，车体重量通过两个组合构架平均坐落在四台二轴转向架上，组合构架的其中一端还装有排障器和车钩。车上装有两台前后对称布置的柴油发电机组，两套机组完全相同且可独立工作。动力装置采用两台与U25B型柴油机