1996年5月，第二组机车先后完成了单机运行试验、水阻试验和定置试验。1996年6月13日，东风10F型0002号机车出厂并通过验收。1996年5月23日至6月15日，两组东风10F型柴油机车交付北京铁路局北京内燃机务段投入运用考核，先后担当271/272次直通旅客快车和81/84次特快旅客列车在北京至山海关间的牵引任务（经由京秦铁路）。为了对即将于1997年实施的中国铁路第一次大面积提速做好技术准备，铁道部于1996年先后在沪宁铁路、京秦铁路、沈山铁路、京广铁路等主要干线上进行多次较大规模的提速试验。