向牵引梁式四轴转向架，取消了笨重的中间构架结构。动力装置方面，机车采用了由科洛姆纳内燃机车制造厂研制1-1Д49型大功率柴油机，装车功率达到6000马力，这种柴油机在此之前已经在TEP75型客运柴油机车上试用。TE136型柴油机车设计使用条件为温带和寒带气候，构造速度为100公里/小时，轴重为25吨，起动牵引力及持续牵引力分别为588千牛、470千牛，机车可以在9‰的限制坡道上，可靠地牵引4200～9000吨的货物列车。TE136型机车的单位有效马力重量为38.3吨，基本符合苏联国家标准对干线内燃机车规