ТЭ1
В отличие от, например, создания самолёта Ту-4, когда конструкторам приходилось точно копировать все детали американского B-29, в данном случае условия были менее жёсткие. Инженерам предстояло перевести размеры из дюймовой шкалы измерения в метрическую, а затем подогнать их под советские государственные стандарты, а также разработать узлы с учётом использования выпускаемых в СССР материалов и имеющегося оборудования. По этой причине диаметр колёс был изменён с 1016 (40 дюймов) на 1014 мм (уже в процессе выпуска его увеличат до 1050 мм), вместо тормоза EL14 системы Вестингауза применён тормоз Матросова, а сам тепловоз по сравнению с прототипом стал на 40 мм длиннее ( против ) и почти на 3 тонны тяжелее (123,9 против 121,2 т). В целом все работы по проектированию были закончены уже в 1946 году, то есть заняли около года.
ТЭ1Г
Тогда в 1950 году ЦНИИ (, , ) разработал проект газогенераторного тепловоза ТЭ1. На сей раз, жидкое и газообразное топливо подавалось по разным клапанам, а образование рабочей смеси осуществлялось в самих цилиндрах дизеля, что позволяло отказаться от применения специального смесителя. В том же году институт изготовил газогенераторную установку и завершил работы по переделке на смешанное отопление тепловоза ТЭ1-20-187. Установка располагалась в специальной четырёхосной секции, которая опиралась на две грузовые тележки ЦНИИ-Х3 с колёсами диаметром 950 мм. В августе начались стендовые испытания с первым газогенераторным тепловозом, который получил полное обозначение . В качестве твёрдого топлива использовался антрацит марки АМ.