非電化亜幹線の無煙化のために開発され、1957年に登場しました。
デーゼルエンジンで発電し、モーターで駆動する電気式が採用されました。
亜幹線での長距離運用が可能な最初の実用的ディーゼル機関車で、北海道を除く日本各地の非電化亜幹線と一部非電化幹線で特急列車から貨物列車まで幅広く運用されました。
特にトンネルの多い路線では、蒸気機関車の煤煙から解放される無煙化の効果は絶大です。
メリットとして電気式のため、全車軸を駆動軸にできることから粘着性が高く、勾配では空転することなく登坂できました。
デメリットは元々の出力が低すぎ[るので、、著しい速度低下をきたししたために、急勾配区間での貨物列車牽引では重連仕業をするしかありませんでした。
また、平坦区間でも出力の余裕に乏しく、走行性能面は従来使用されてきた亜幹線用の蒸気機関車と同程度でした。
このように牽引性能が不十分であることに加え、駆動方式が電気式で搭載機器が多い上、国外メーカーライセンスのエンジン搭載という制約もあり製造コストが高すぎ、無煙化のために大量増備するのに適した機関車とは言えませんでした。
1962年以降DD51に主要幹線の活躍の座を奪われ、昭和50年代に各地で電化が進展すると多くが廃車となりました。
日豊本線では1979年の電化時に、紀勢本線では1980年に、四国では1983年に貨物・臨時列車の運用を終了し、1985年に保存機3両を除き完全消滅しました。
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