道部根据“六五”期间对机车车辆工业的产品结构调整，责成大连机车车辆厂和四方机车车辆厂对东风5型柴油机车重新设计。1984年，大连机车车辆厂和四方机车车辆厂分别试制出新的东风5型柴油机车。第二代的东风5型柴油机车改用的8240ZJ型柴油机，并采用由大连内燃机车研究所研制的电子恒功率励磁控制装置。1987年底，东风5型柴油机车通过铁道部鉴定，并交由四方机车车辆厂投入批量生产。2002年起，按照通用化、系列化、模块化、标准化的原则，南车四方机车车辆股份有限公司研制出第三代的东风5型柴油机车并投入批量生产，第三代车