2ТЭ25К
Базовая модель 2ТЭ25К выпускалась с 2005 по 2009 год. С 2014 года серийно выпускается усовершенствованная модификация 2ТЭ25К с двигателем повышенной мощности. С 2017 года появился трёхсекционный вариант с ещё более мощными двигателями в каждой секции — 3ТЭ25К, также планируется выпуск аналогичных двухсекционных локомотивов 2ТЭ25К.
2ТЭ40
В 1965—1967 гг. Харьковский завод транспортного машиностроения выпустил ещё 4 тепловоза серии 2ТЭ40 № 002—005, на которых были установлены тяговые электродвигатели ЭД-107, применявшиеся в то время уже на тепловозах ТЭП10 и 2ТЭ10Л, и изменена система пожаротушения. Также у тепловозов 002—005 было изменено передаточное отношение тяговых редукторов, из-за чего расчётная сила тяги снизилась до 52000 тс. Вместе с ТЭП10, тепловозы 2ТЭ40 стали последними локомотивами Харьковского завода транспортного машиностроения им. Малышева, который в 1968 году был полностью передан Министерству обороны Советского Союза и в дальнейшем сосредоточил свои производственные мощности на выпуске танков.