1969年3月31日，教员接见二七机车厂军代表贾汀（周家鼎），特地就二七工厂是否上马内燃机车的问题作出批示： “二七厂生产问题，当前以修为主，制造为次，可以搞点制造，多搞几次试验，方向要往这上走”。
根据教员的指示，二七机车厂基于新试制成功的12V240ZJ型柴油机上马了大功率内燃机车项目，邀请大连热力机车研究所、铁道部铁道科学研究院、大同机车厂、戚墅堰机车车辆工艺研究所等单位的技术人员共同参与研制，1970年1月进入生产准备阶段，同年7月开始组装第一台液力传动装置。1970年9月10日，世界上单节功率最大的液力传动内燃机车——北京型6001号机车试制成功。
同年9月10日至16日，机车在北京环形铁道进行单机组运行试验和部分负荷牵引试验。1970年9月17日，北京型6001号机车牵引1784吨货物列车从丰台西开往保定，顺利完成首次正线牵引运行试验。机车出厂后交付北京铁路局丰台机务段试用，曾在京广铁路丰台西至石家庄间进行牵引货物列车的试验，但由于当时柴油机的可靠性存在较多问题，累计走行18334公里后就暂停了牵引试验（共发生机破2件，临修14件。其中传动箱速度反应器传动轴折断3次，供油泵传动齿轮打坏2次，柴油机活塞裙裂导致主连杆折断1次，以及辅助传动2次，调速器2次，风泵1次）。
但是由于当时货物列车牵引定数较小，导致机车功率利用系数较低、相对燃油消耗率较高，未能充分发挥该型大功率机车的性能，而且四轴转向架的检修亦较为困难，因此铁道部决定下马北京6001项目。
1983年，北京型6001号机车被送返二七机车工厂拆毁，其两台12V240ZJ型柴油机被用于北京3001型客运内燃机车3211号及3212号。