靠性和延长使用寿命，降低机车机破及临修故障率，将机车厂修期从东风4B型机车的51～63万公里延长到80万公里。机车车体和转向架等机械部分的改进设计由大连机车车辆厂负责，电力传动装置和控制系统的应用设计由通用电气公司负责。机车动力装置选用由大连机车车辆厂与英国里卡多公司合作研制的16V240ZJD型柴油机。东风6型机车的施工设计工作于1986年至1987年间进行，而16V240ZJD型柴油机的试制和试验工作亦在同步进行。1986年1月至12月，大连机车车辆厂进行首台16V240ZJD型柴油机的试制和组装。