ソ連運輸省2TE121形ディーゼル機関車
重連運転を前提にした箱形車体を有しており、運転台は片側のみに設置されているが、単機での運用も可能なよう設計がなされた。前面は初期に製造された4両(001-004)は横から見て「Σ」形の構造になっている一方、005以降は直線的な外見に改められた。運転台は機器室と独立したモジュール構造になっており、主要機器の騒音や振動が低減された。台車はボルスタレス式の3軸ボギー台車を用い、車輪径は粘着力を高めるため従来の機関車の1,050 mmから1,250 mmに変更された。
ディーゼルエンジンはコロムナ工場(ロシア語版)で開発された2段過給式・16気筒V型4ストローク機関である2V-5D49形(4,000 HP、1,000 rpm)を各車体に1基づつ搭載し、三相交流同期発電機のA-712U2形を直接稼働させていた。そこから生じた交流電力はシリコン整流器を介して直流電力に変換され、各車体に6基備わっているGC-504A形6極直列励磁電動機(409 kw、1,910 rpm)へ送られた。制動装置は空気ブレーキと発電ブレーキが搭載されており、発電ブレーキ使用時には電動機を発電機として使用し、3,200 kw分の制動力を生み出していた。