2008年12月，0001、0002号机车在哈尔滨铁路局管内投入试运行，并完成了滨洲线牵引试验和冬季性能试验。2009年3月24日至4月9日，根据铁道部的安排，HXN5型0001号进口机车和0003号国产化机车在郑州铁路局管内的京广铁路郑州至安阳、太焦铁路新乡至晋城北间进行机车型式试验，对机车运行的安全性、舒适性和走行部主要部件的动应力与疲劳寿命进行评估。2009年5月7日，HXN5型机车通过中国铁道部的最终验收。2009年6月22日至7月31日，0003号机车赴新疆吐鲁番盆地鄯善地区进行机车夏季性能试