即开始施工设计和试制。1999年10月13日，首台东风4D型准高速客运机车（3001）在大连机车车辆厂竣工，经过厂内调试和线路试运行后随即赴北京。1999年10月20日至30日，东风4D型3001号机车在北京环形铁道进行了最大起动牵引力、牵引特性、电阻制动等试验，牵引试验过程中利用了两台东风11型柴油机车的电阻制动调节作为被试验机车的牵引负荷，对16V240ZJE型柴油机进行了4,500马力（3,310千瓦）和4,000马力（2,940千瓦）两种功率状况下的测试，随后又在沈山铁路上进行了单机紧急制动距离