1971年至1975年，北京型机车经历了大量试验和改进，12V240ZJ型柴油机亦突破了重重技术难关，并于1974年9月通过了部级鉴定。1975年6月，北京型客运机车正式定型并投入批量生产。1970年代至1980年代期间，北京型柴油机车曾经是华北、华中地区的主力客运机车，踪影遍及京广、京沪、陇海、京包、京山、京原铁路等众多铁路干线。1980年代，北京二七机车车辆工厂还开发了改变齿轮传动比的北京型重联货运机车、用于中苏边境铁路口岸的北京型口岸机车、双节重联用于牵引专运列车的北京型专运机车等同系列车型。至1