2日，东风4D型机车技术设计方案通过了铁道部的设计审查，随即开始施工设计和试制。1996年11月18日，工厂开始进行首台东风4D型提速客运机车的总装。1996年12月15日，东风4D型0001号机车在大连机车车辆厂落成。东风4D型提速客运机车是在东风4B型及东风4C型柴油机车的基础上，结合了东风6型和东风10F型柴油机车的研制经验和成熟技术，而设计开发而成的交—直流电传动干线客运机车。机车装用一台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，装车功率为4,000马力（2,940千