1966年底，四方机车车辆厂试制出第一台缸径200毫米、行程220毫米、气缸夹角45°的16V200ZL型柴油机，但因为可靠性不佳一直迟迟不能装车。1967年，从德国进口的NY5型内燃机车运抵国内后，为了消化吸收西德的液力传动技术，铁道部工厂总局安排有关单位在四方机车车辆厂内，对NY5型内燃机车所使用的福伊特L830rU型液力传动装置和KB510型液力制动器进行测绘，同年，经铁道部工厂管理总局安排，由青岛四方机车车辆厂、戚墅堰机车车辆厂、大连热力机车研究所、大连铁道学院、上海交通大学等单位组成了大马力内燃机车联合设计组。
1969年9月，为庆祝中华人民共和国二十周年国庆，四方机车车辆厂试制成第一台东方红4型内燃机车（设计代号SFJ4）。该型机车为干线客货运用的5000马力（3675千瓦）双机组液力传动内燃机车，可根据牵引需要调节中间齿轮箱的齿轮传动比，作为客运机车（最高速度160公里/小时）或货运机车（最高速度100公里/小时）使用。
该台东方红4型机车出厂后经过了初步试验和线路试运行，但由于铁道部命令东方红4型机车的试制从青岛四方机车厂转到戚墅堰机车车辆厂后停止了发展，样车下落不明。