5K型交流电力机车基础上，开发研制了2ES4K型直流电力机车，并冠名为“顿河种马”，计划用于逐步取代前苏联时代制造的VL10、VL11型电力机车，作为俄罗斯直流电气化铁路的主要货运牵引动力。2ES4K型机车为双节八轴固定重联的干线货运电力机车，其车体、转向架等机械结构和部分电路系统均与2ES5K型机车相同，采用直流牵引电动机，机车小时功率为6,400千瓦，最高运行速度为120公里/小时，电制动采用再生制动和附加的电阻制动。2012年1月，俄罗斯运输机械控股集团与乌克兰铁路运输总局签订了300台电力机车供