采购该型机车的计划。因此，两台东风4CK型机车原型车的车辆编号，只能按东风4C型货运机车系列的编制，称之为东风4C型5274、5275号机车。
运用历史.试验完毕后，两台机车以较低的价格出售予三茂铁路公司，配属三水机务段并投入三茂铁路运用。两台机车在交付三茂铁路公司前，由资阳厂整修并按东风8B型机车涂装重新油漆，机车铭牌生产年份变为2001年与2002年。2004年，由于机车运行交路的调整，三茂铁路旅客列车大多改由广州机务段的东风4B型机车牵引，东风4CK型机车改为牵引茂名东至肇庆