5年，首批ND型柴油机车开始配属到北京内燃机务段。1960年代中期，东风型柴油机车作为中国第一代干线柴油机车，开始优先投放到干旱缺水地区使用，例如中国西北的戈壁荒漠、中国东北的大兴安岭等地，以及线路坡度大、长隧道较多的中国西南地区。1965年，重庆至贵阳的川黔铁路交付运营，成都铁路局遵义机务段随之成立，这是继北京内燃段之后中国第二个内燃机务段，同年开始配属首批东风型柴油机车，担当川黔铁路贵阳至赶水间的机车交路。1966年，兰州至乌鲁木齐的兰新铁路正式建成通车，乌鲁木齐铁路局（原铁道部第一工程局）柳园机务