1958年“大跃进”运动开始后，长辛店机车车辆工厂在当年年底向铁道部提出研制6000马力大功率内燃机车的设想并得到了铁道部原则上的首肯。1959年6月，铁道部正式批复长辛店机车车辆工厂，同意试制6000马力大功率内燃机车。
“大跃进”运动
1958年8月，铁道部科学研究院、天津动力机厂和长辛店机车车辆工厂共同组成柴油机设计组，仅用一个月时间就完成了3000马力的16V240Z型柴油机图纸设计，技术指标为V型结构、16气缸、气缸内径240毫米、活塞行程270毫米、标定功率3000马力（2200千瓦）。长辛店机车车辆工厂打算用两台16V240Z型柴油机作为6000马力内燃机车的动力基础。
1960年年初，长辛店机车车辆工厂成立大功率内燃机车领导小组，并正式向铁道部提出基于两台3000马力柴油机为动力的6000马力大功率电力传动干线货运内燃机车的设计建议书，并在4月完成了设计图纸准备投入试制。
但是，之前长辛店机车车辆工厂仅仅只试制成功过用于调机作业的“建设”型内燃机车，动力只有600马力，这一下子要从600马力一下子跨越到6000马力，步子大了确实容易扯到点什么，导致试制工作从一开始就困难重重，举步维艰。
长辛店厂试制的“建设”型内燃机车
再加上“大跃进”时期各种规章制度的因为“大破大立”而成了废纸，导致长辛店机车车辆工厂内积压了大量需要修理的机车，严重影响了正常的生产进度，新机车的试制工作更是无从说起。
1961年，在南口召开的铁道部内燃机车设计研究会议上，根据中央“调整、巩固、充实、提高”的决策和铁道部关于“先修后造，以修为主，质量第一”的方针，长辛店机车车辆工厂的6000马力大功率电力传动干线货运内燃机车被要求下马。就这样，长辛店最初研制大马力内燃机车的努力就这样胎死腹中。
文革开始后，长辛店机车车辆工厂于1966年9月改称为北京二七机车车辆工厂，在随后的两年时间里，由于政治运动的影响，工厂的生产秩序遭到严重破坏，几乎无法维持正常的生产。直到1968年9月，解放军8341部队对二七机车车辆工厂实施了军管，军代表是曾经担任过周恩来总理军事秘书的周家鼎，在周家鼎（此时他化名为贾汀）雷厉风行的整顿下，工厂的正常生产秩序才逐步恢复。
周家鼎将军（一看面相就知道是个狠人）
生产秩序恢复后，二七机车车辆工厂就立即在1968年10月以ND1型内燃机车的修理车间（ND1型内燃机车从匈牙利进口后，长辛店机车车辆工厂就成为该型车的指定厂修工厂）为基础，和铁科院机辆所组成临时设计小组，对16V240Z型柴油机进行全面修改设计，将原本的16气缸机型改为12气缸，缸径仍保持240毫米，活塞行程由270毫米改为260毫米，功率等级仍然为3000马力（2200千瓦），额定转速由每分钟1000转提高至1100转，修改设计后的机型称之为12V240ZJ型柴油机。
ND1型内燃机车
1969年7月15日，第一台12V240ZJ型柴油机在二七工厂完成组装，随后又完成了第二台柴油机，并送往北京环形铁道进行装车试验（在一台东风型内燃机车上进行实验），试验结果良好，达到了运行的要求。
12V240ZJ型柴油机
在有了柴油机后，二七厂立即重新启动了装12V240ZJ型柴油机的大功率内燃机车的研制计划，最初的方案是仿效法国国铁CC 70000型内燃机车的双柴油机组、双转子发电机、单电机转向架、交—直流电传动的6000马力内燃机车方案。不过，当二七厂将该方案交给大连热力机车研究所咨询意见时却碰了壁，大连热力机车研究所认为目前中国缺乏铜这种资源，所以单纯仿造CC 70000型机车是不现实的。
CC 70000型内燃机车总布置图
CC 70000型内燃机车
在否定了电力传动的方案后，大连热力机车研究所向二七厂推荐了本所早在1966年10月就已经完成设计的6000马力大功率液力传动内燃机车的方案，这个方案充分照顾到中国的现状，完全具备利用现有的设备试制的条件，试制难度也相对较小。只不过当时文革刚刚开始开展，大连热力机车研究所陷入到政治运动中而被迫暂时将这个方案束之高阁。
大连热力机车研究所的6000马力大功率液力传动内燃机车方案让二七厂上下眼前一亮，立即表示完全接受大连所的建议。
1969年9月，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陆续聚集到二七机车车辆工厂；10月初，6000马力液力传动干线货运内燃机车项目正式上马，10月14日正式开始总体设计，设计代号EQJ1。11月，时任人大常委会委员长的朱德同志视察二七工厂时勉励大家：“内燃机车，主席很关心，你们要搞好它”。
朱德同志
1970年1月，EQJ1型机车的设计工作完成，图纸下放到车间开始放样；至7月时开始组装第一台液力传动装置；至8月底，所有关键零部件都已试制完成，至1970年9月10日试制的EQJ1型6000马力大功率液力传动内燃机车完成总装，随即被正式命名为“北京6000型”内燃机车（6000代表马力数），编号6001。
正在吊装12V240ZJ型柴油机的北京6000型6001号内燃机车
正在吊装第二台12V240ZJ型柴油机的北京6000型6001号内燃机车
出厂后的北京6000型6001号内燃机车留档照
北京6001号机车采用全钢焊接的框架式侧壁承载车体，主车架采用由牵引梁、边梁、横梁等部分焊接而成的无中梁结构；机车采用双端司机室（司机室内设有正副司机操纵台、电气控制柜、采暖通风等设备）、双侧对称结构的布置，可根据行车方向由机车任一端司机室操纵机车，两端司机室通过双侧内走廊通道相连。机车为D-D轴式，轴重23吨，机车整备重量为183.5吨。
北京6001号机车采用两套相同而又独立的动力传动机组，每套机组包括一台12V240ZJ型柴油机及一套EQ2030/Z510型液力传动装置，分别驱动两个四轴转向架，可以根据需要使用其中任何一套或两套同时工作，这种传动路线设计明显参考了德国联邦铁路V320型内燃机车的设计。
V320型内燃机车总布置图
V320型内燃机车
北京6001号机车采用的EQ2030/Z510型液力传动装置是当时世界上单元功率最大的内燃机车液力传动装置。传动箱内装有EQ40A型起动变扭器和EQ74V型运转变扭器各一套。单套传动装置在额定输入转速每分钟1100转时，设计最大输入功率为2700马力，装车功率为2450马力。制动装置采用的是两台EQ512型液力制动器，单台最大制动功率为2100马力。
北京6001号机车的行走部分采用两台焊铸结合结构构架的四轴转向架，转向架设有二系悬挂装置，一系悬挂为轴箱两侧螺旋弹簧，并装有并联的垂向油压减震器；二系悬挂为车体和转向架之间的四组能和韶山1型电力机车通用的旁承橡胶弹簧。每台转向架采用一套EL14型空气制动机，设有四个制动缸，每个制动缸驱动一套单侧闸瓦对轮对实施制动。
以上动力和传动组合保证北京6000型内燃机车可以实现每小时100公里的构造时速。
北京6000型内燃机车总布置图
出厂后的北京6000型内燃机车6001号车于1970年9月10日至9月16日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，表现稳定，随后交给北京铁路局丰台机务段试用。9月17日，6001号机车单机牵引总重1784吨的货物列车从丰台西站顺利抵达保定站，成功完成了首次正线牵引运行试验。
在随后的10万公里牵引运行考核中，6001号车表现不佳，共发生机破故障2次，临修故障14次。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，以及辅助传动故障2次，调速器故障2次，风泵故障1次。
此外，柴油机的日常小故障导致的零碎修理更是让丰台机务段的机修人员叫苦不迭，以下列出部分牵引运行考核过程中发生的小故障：
因针阀卡阻或滴油而更换一个喷油器；因齿条卡阻而更换四个喷油泵；示功阀因折断而更换三次；超速停车装置因进油管破裂而更换两根进油管；摇臂机因进油管破裂而更换两根进油管；调速电控阀门因为损坏而更换了七个；停车电磁连锁因为损坏而更换了七个；柴油机废气总管的螺母因松动而多次更换……
由于故障接二连三，使得6001号车在累计行驶了18334公里后就被迫停止了10万公里牵引运行考核，考核成绩——不及格。
随后6001号机车被送回二七厂进行厂修，然后继续交由丰台机务段进行10万公里牵引运行考核，在有较多小曲线半径的丰沙线和京原线上运行时表明其四轴转向架的曲线通过性能和轮缘磨耗情况和进口自法国的ND4型内燃机车不相上下。燃油消耗率要比ND4型高不少，但机油消耗率要比ND4低一些，说明四轴转向架是有前途的，并为今后发展国产东风4型大功率内燃机车摸索了一些经验。
ND4型内燃机车
第一台东风4型内燃机车
虽然还是有不少小问题，但6001号车最终还是通过了考核。
考核通过后，6001号机车返回二七工厂更换成与北京3000型客运型内燃机车相同的EQ2027型液力传动箱，随后于1981年6月正式配属石家庄机务段并投入石德铁路，负责牵引货物列车。
在石德铁路上牵引油罐列车的北京6000型6001号内燃机车
可是，由于当时货物列车牵引定数较小，导致北京6000型内燃机车强大的牵引力无从发挥，其效用比反而不如同在石家庄机务段运用的北京3000型内燃机车，使得大功率内燃机车变得徒有其表，再加上该型机车独有的四轴转向架结构复杂，每次检修都让石家庄机务段的段修人员叫苦连天。所以仅仅在石德铁路运行了两年后，石家庄机务段表示这哪是机车啊，这简直是活祖宗啊，连哭带求的让二七机车厂将6001号车给领了回去，这祖宗咱可伺候不起了。
1983年5月，6001号机车被送回二七机车车辆工厂拆解，两台12V240ZJ型柴油机和两套EQ2027型液力传动箱拆卸下来后被送入北京3000型客运型内燃机车的生产车间，分别装在生产线上的北京3211号车和北京3212号车上。1984年1月开始运营这两台机车的恰好也是石家庄机务段。
北京3000型客运型内燃机车
就这样，6001号车以这种特殊的方式在借着后辈的身体获得了重生。
本厂长绘制的北京6000型6001号内燃机车二视图
北京6000型内燃机车性能数据
轮式：0-8-8-0
轴式：D-D
轨距：1.435米
轮径：1.05米
轴重：23吨
轴距：18.4米
通过最小曲线半径：145米
机车长度：24.5米（车钩中心距）
机车宽度：3.3米
机车高度：4.65米
整备重量：183.5吨
柴油机型号：12V240ZJ型
标定功率：3000马力×2
传动方式：EQ230/Z510型液力传动箱
燃油储备量：11900升
机油储备量：2500公斤
储水量：2500公斤
传动油储备量：2000公斤
最高速度：100公里/小时
持续速度：21公里/小时
持续功率：4020千瓦
最大功率：4410千瓦
牵引力：595千牛（起动）、418千牛（持续）
制动方式：液力制动
列车制动：空气制动