车辆工厂已经提出研制大功率柴油机车的计划。1959年8月，长辛店机车车辆工厂、铁道部科学研究院、天津动力机厂共同组成柴油机设计组，同年9月底完成了16V240Z型柴油机的初步图纸设计（不应与大连机车车辆厂研制的16V240ZJ型柴油机混淆），技术指标为V型结构、16气缸、气缸内径240毫米、活塞行程270毫米、标定功率3000马力（2200千瓦）。1960年初，长辛店机车车辆工厂成立大功率内燃机车领导小组，并提出了3000马力电力传动干线货运柴油机车的设计建议书，同年4月完成设计图纸并准备投入试制。1961