前苏联方面担当运营，1960年5月24日后改为中铁组织营运。由北京开往莫斯科的国际联运列车，每周三发车，到莫斯科需时5天半。K3/K4次列车均行经京包铁路沙城站至孔家庄站及古营盘站至集宁南站区段，由集宁南站转集二铁路出境。联运列车在京包铁路上只经停原张家口南站和集宁南站。北京-乌兰巴托国际联运旅客列车（K23/24次、89/90次），开行于1956年1月4日，1975年7月15日起，客车运营组织由中铁改为蒙古方面负责。每周开行一对。1985年7月2日，原89/90次列车停运，同日开通K23/K24次国际