累计走行99009公里，最终仍未能完成10万公里运用考核。0003号机车于1979年12月到达丰台机务段并开始试验，至1980年12月因柴油机故障而返厂。1981年5月，资阳内燃机车厂制造的三台东方红4型机车在贵阳铁路分局遵义机务段投入运用，担当川黔铁路遵义至贵阳南间的货物列车牵引任务，其中两台机车一直在遵义机务段运用至1988年。在川黔铁路上一台东方红4型机车可以顶替两台东风型柴油机车，能够牵引1050吨以27公里/小时通过20‰长大坡道，燃油消耗率约为62公斤/万吨公里，比双机重联的东风型机车低10～1