In der Entwicklung eines Einzelachsantriebs für Elektroloks war einer der Ansätze die Verwendung des Buchli-Antriebs, wie er in der Schweiz zum Einsatz kam. Die 21 Exemplare der zunächst als Bayerische ES 1 bezeichneten Baureihe wurden damit ausgerüstet und als E 16 von der Reichsbahn in Betrieb genommen. Sie wurden bei der Bundesbahn bis 1980 verwendet und blieben trotzdem die einzigen Lokomotiven in Deutschland mit dieser technischen Lösung. Der Buchli-Antrieb zeichnete sich dadurch aus, dass sich jeweils ein Fahrmotor oberhalb der Achse im Lokkasten befand und seine Leistung abgefedert durch eine einseitige Mechanik an die Achse abgab. Die Kraftübertragung zwischen dem großen Zahnrad und der Achse erfolgte über Kuppelstangen. Äußerlich erkennbar ist diese Konstruktion durch die Abdeckung des Zahnrades. Obwohl die Technik eine hohe Komplexität aufwies, konnten damit die Motoren komplett von den Stößen des Untergrunds entkoppelt werden.

Die Steuerung erfolgte über ein neuartiges Schlittenschaltwerk, welches schon kurz vorher bei der E 32 zum Einsatz gekommen war. Seine Weiterentwicklung wurde später auch bei den Einheitselektroloks verwendet. Das Fahrwerk wurde bei den ersten fünf Maschinen mit zwei Drehgestellen, bestehend aus je einer Vorlaufachse und zwei Antriebsachsen ausgeführt. Diese Lösung bewährte sich nicht, und so wurden die folgenden Maschinen mit Antriebsachsen in einem Hauptrahmen und Krauss-Helmholtz-Lenkgestellen konstruiert. Auch die ersten fünf wurden direkt im Anschluss in dieser Form umgebaut.

Die ersten zehn Maschinen wurden bei ihrer Auslieferung im Jahr 1926 mit der bayerischen Bezeichnung ES 1 versehen. Sie verfügten über eine Stunden- bzw. Dauerleistung von 2.340 bzw. 2.020 kW und wurden bald in E 16 01 bis 10 umnummeriert. Im folgenden Jahr folgten sieben weitere als E 16 11 bis 17. Bei ihnen war die Leistung auf 2.580 bzw. 2.400 kW gestiegen. Schließlich bestellte man 1932 noch einmal vier Maschinen mit den Nummern E 16 18 bis 21. Auf Grund der technischen Weiterentwicklung betrug die Leistung mittlerweile 2.944 bzw. 2.655 kW.

Trotz ihrer ungewöhnlichen Antriebstechnik setzte man die Loks für einen sehr langen Zeitraum ein. Lediglich zwei Stück gingen im Krieg verloren, alle restlichen wurden von der Bundesbahn übernommen. Dort musste nur die E 16 12 im Jahr 1967 unfallbedingt ausgemustert werden, alle weiteren 18 Maschinen wurden 1968 in Baureihe 116 umgezeichnet. Diese wurden zwischen 1973 und 1980 abgestellt.

Nach der Elektrifizierung der Bergstrecken über die Rocky Mountains nahm sich die Milwaukee Road auch der Coast Division in Washington an. Dafür war eine Elektrolok nötig, die die schweren Personenzüge ohne Mehrfachtraktion schneller als die damals verfügbaren Dampfloks ziehen können sollte. Während es in den Rocky Mountains viele lange, gerade Abschnitte auf den Hochebenen gab, mussten hier die Steigungen des Kaskadengebirges überwunden werden. Im Jahr 1919 wurden insgesamt fünf Exemplare der EP-2 gebaut, die pro Stück 200.000 Dollar kosteten und wegen der verwendeten zweipoligen Fahrmotoren den Spitznamen „Bipolar” bekamen. Sie entstanden parallel zur EP-3 von Baldwin-Westinghouse, da die US Railroad Administration eine Aufteilung der Bestellungen auf die Hersteller anordnete.

Zur Erreichung der benötigten Leistung waren insgesamt zwölf angetriebene Achsen notwendig. Um dabei eine ausreichende Kurvengängigkeit zu erreichen, wurde das Fahrwerk in vier Gruppen aufgeteilt, die untereinander kurzgekuppelt waren. Die beiden äußeren Gruppen umfassten jeweils eine Vorlauf- und zwei angetriebene Achsen, während die beiden inneren Gruppen aus je vier angetriebenen Achsen bestanden. Der Aufbau bestand aus drei Teilen und lagerte jeweils beweglich zwischen zwei Fahrwerksgruppen. Dabei befanden sich in den äußeren Teilen die elektrische Ausrüstung und jeweils ein Führerstand, während im mittleren Teil ein Heizkessel für den Personenzug untergebracht war.

Obwohl nur fünf Exemplare gebaut wurden, waren sie das Aushängeschild der Milwaukee Road und zogen wichtige Fernreisezüge wie den Olympian. Trotz der konstruktiven Auslegung für 90 mph bzw. 145 km/h wurden sie nur für 70 mph bzw. 113 km/h zugelassen, was in ihrem Einsatzgebiet ausreichend war. 1939 wurden die Loks, die vorher die Nummern 10250 bis 10254 trugen, umgezeichnet in E-1 bis E-5.

1953 wurden die stark verschlissenen Maschinen komplett rekonstruiert. Dabei erhielten sie neben einer modernisierten Elektrik, die höhere Geschwindigkeiten erlaubte und Mehrfachsteuerung auch eine strömungsgünstige Verkleidung. Kurz danach wurden die Loks auf die Mountain Division versetzt. Dabei wurde festgestellt, dass der letzte Umbau, der von einem nicht auf Elektroloks spezialisierten Team durchgeführt worden war, nicht optimal durchgeführt worden war. Da nun häufiger Schäden und Ausfälle auftraten, erfolgte die Ausmusterung aller Maschinen bis 1960.

Nach der Elektrifizierung der Coast Division über die Kaskaden beschaffte die Milwaukee Road sehr große Personenzugloks für die immer schwereren Züge. Auf Grund der von der US Railroad Administration angeordneten Aufteilung auf die Hersteller entstanden parallel zu den fünf EP-2 von General Electric weitere zehn EP-3 von Baldwin-Westinghouse. Obwohl die EP-3 schwerer war, wirkte sie allgemein graziler.

Der Lokomotivkasten war hier nicht unterteilt, was höhere Anforderungen an die Aufteilung des Fahrwerks stellte. Im Prinzip bestanden die Lokomotiven aus je zwei Fahrwerksgruppen, die einzeln jeweils einer Pacific-Dampflok glichen und untereinander gekuppelt waren. Jede Achse wurde hier von einem doppelten Motor angetrieben, der im Rahmen gelagert war und somit nicht zur ungefederten Masse zählte. Der Antrieb erfolgte hier über Hohlwellen, was den Loks den Spitznamen „Quills” bescherte. Oberhalb der Kupplung zwischen den Fahrwerksteilen lag der ölgefeuerte Ofen für die Zugheizung,

Auf Grund der relativ starren Gesamtkonstruktion und der mangelnden Beweglichkeit der Achsen zeichnete sich im Betrieb bald der große Verschleiß an den Spurkränzen ab, es kam auch zu Entgleisungen. Die gewichtssparende Konstruktion der Loks erwies sich im Nachhinein auch nicht als vorteilhaft, so dass es zu Rahmenbrüchen kam. Die Teilung des Lokomotivkastens einer der Loks in zwei Teile war nicht zielführend und auch mehrere Umbauten an den Fahrwerken und anderen Baugruppen der Loks konnte nicht alle Probleme beseitigen.

Nach dem Zweiten Weltkrieg übernahmen die EP-4 „Little Joe” die Aufgaben der EP-3. Während andere, im Krieg stark verschlissene Elektroloks wieder aufgearbeitet worden waren, wurde dies für die EP-3 nicht als sinnvoll angesehen. Somit wurden die sieben noch vorhandenen Exemplare alle zwischen 1952 und 1957 verschrottet.

Nachdem im mitteldeutschen Raum viele Strecken elektrifiziert worden waren, kam dort vorerst die 2.800 kW starke E 17 zum Einsatz. Diese wurden jedoch in den Süden verlagert, als die wichtige Strecke zwischen München und Stuttgart ebenfalls elektrifiziert wurde. Aus diesem Grund wurde die etwas schwächere E 04 für die relativ flachen Strecken im mitteldeutschen Raum entwickelt.

Die neue Lok wurde wie schon die E 17 von der AEG entwickelt, aber erhielt entsprechend der geringeren Leistung eine Achse weniger. Die nunmehr drei angetriebenen Achsen lagen mit einem asymmetrischen Achsstand in der Mitte der Lok und waren über je einen Federtopfantrieb mit den genau darüber liegenden Motoren verbunden. Zum Tragen der Last war je eine Vorlaufachse unter beiden Enden der Lok angebracht. Die Geschwindigkeit wurde anfangs auf 110 km/h festgelegt, was eigentlich ausreichend war für die geplanten Einsätze. Nachdem die E 04 09 auf einer Testfahrt mit Anhängelast 151,5 km/h erreichte, wurden sie und alle weiteren E 04 für 130 km/h zugelassen. Die E 04 23, welche die letzte produzierte Lok war, erhielt einige Jahre später als einzige eine Wendezugsteuerung. 

Es wurden 23 Exemplare gebaut, von denen nur zwei den Zweiten Weltkrieg nicht überlebten. Auf Grund ihres vorwiegenden Einsatzgebietes kamen nach dem Krieg 15 der verbliebenen Maschinen zur Reichsbahn der DDR, wo sie am häufigsten vor Reisezügen im Raum Halle und Magdeburg eingesetzt wurden. Die E 04 23 kam zwischen Halle und Leipzig zum Einsatz, wo sie von ihrer Wendezugsteuerung profitierte. Ab 1970 bildeten sie die Baureihe 204. Bei der Bundesbahn hatten zu Anfang ihre Heimat in München und später in Osnabrück. Sie wurden 1968 zur Baureihe 104 und blieben bis 1982 im Einsatz.

Als Konkurrenzmuster zur E 04 entwickelten SSW und Henschel die E 05, als die Reichsbahn nach einer leichten Schnellzug-Elektrolok für den mitteldeutschen Raum suchte. Auch bei diesem Modell handelte es sich um eine 1'Co1'-Lok im Leistungsbereich von etwas über 2.000 kW, die in unterschiedlichen Varianten für 110 und 130 km/h gebaut wurde. Wie auch die E 04 erhielten die drei Prototypen der E 05 je drei einzeln angetriebene Achsen. Die Unterschiede lagen darin, dass die E 05 über nur 1.400 mm große Antriebsräder verfügte, die zudem durch ihre Ausführung mit Tatzlager bei günstigerer Herstellung und Wartung tendenziell weniger gut für hohe Geschwindigkeiten geeignet waren. Dadurch, dass neben dem Haupttransformator auch die Fahrmotoren einzeln gekühlt waren, gab es trotz der höheren Drehzahlen im Vergleich zur Konkurrenz keine thermischen Probleme.

Die unterschiedlichen Höchstgeschwindigkeiten machten es möglich, verschieden komplexe Fahrwerkskonstruktionen zu verwenden. Bei den E 05 001 und 002 fasste man die Laufachsen mit der jeweils benachbarten Treibachse zu einem relativ einfachen Lenkgestell zusammen. Bei der 130 km/h schnellen E 05 103 (als E 05¹ bezeichnet) verwendete man im Gegensatz dazu weiterentwickelte Krauss-Helmholtz-Lenkgestelle. Zudem führte man die mittlere Achse hier um 15 mm seitlich verschiebbar aus, während sie bei den ersten beiden Maschinen noch fest im Rahmen gelagert war. Leistungsmäßig konnten die drei Maschinen mit der E 04 mithalten, aber auf Grund der Tatzlagermotoren und des Fahrwerks ließ die Laufruhe bei hohen Geschwindigkeiten im direkten Vergleich zu wünschen übrig. Es blieb bei den drei Exemplaren, welche in der Folgezeit kaum in den Planeinsatz kamen und hauptsächlich als Ersatz für ausgefallene Elektrotriebwagen dienten.

Da sich nach dem Ende des Zweiten Weltkriegs alle drei Maschinen noch im mitteldeutschen Netz befanden, mussten sie in die Sowjetunion abgegeben werden. Zwei von ihren kehrten 1952 zurück in die DDR, wo sie vorerst im Schadpark stehen blieben. Die E 05 002 verblieb dort bis zu ihrer Ausmusterung im Jahr 1962 und nur die E 05 103 war 1959 aufgearbeitet worden. Letztere blieb nur einige Jahre im Einsatz, da sich der Einsatz des einzelnen Exemplars bald nicht mehr lohnte und sie ebenfalls 1964 ausgemustert wurde.

In der ersten Planungsphase von Einheits-Elektroloks dachte man bei der Reichsbahn noch an Modelle mit Großmotoren und Stangenantrieb, jedoch gab es zu dieser Zeit anderenorts schon verschiedene Ansätze für den Einzelachsantrieb. Somit wurden zur Auslieferung in den Jahren von 1926 bis 1928 fünf Prototypen bestellt, unter denen diese Maschine war. Sie wurde erst als E 18 01 bezeichnet, später jedoch in E 15 01 umgezeichnet. Ihre Schwestern in der Erprobung waren die E 16 101, E 21 01, E 21 02 und E 21 51.

Bei der Suche nach der optimalen Achsanordnung testete man in der E 18 01 die Verwendung zweier Drehgestelle. Diese bestanden jeweils aus einer Vorlaufachse mit 1.000 mm großen Rädern und zwei angetriebenen Achsen mit 1.400 mm messenden Rädern, wobei die Laufachse mittels eines Bisselgestells innerhalb des Drehgestells beweglich gelagert war. Zur besseren Verteilung der Kräfte diente eine Kurzkupplung zwischen den Drehgestellen. Statt der ursprünglich vorgesehen höheren Anordnung der Fahrmotoren mit Vorgelege und Hohlwelle führte man den Antrieb schließlich als Tatzlagerantrieb mit einfachem Vorgelege aus. Zur Kühlung der Motoren wurden zwei Gebläse im Maschinenraum untergebracht, die die Luft jeweils zu den beiden angetriebenen Achsen eines Drehgestells leiteten.

Ab Ende 1927 erfolgten die Probefahrten in Mitteldeutschland, vor allem auf der Strecke Magdeburg – Halle. Die Lok überzeugte mit einer guten Laufruhe und konnte ihre Vorgabe erfüllen, 600 Tonnen schwere Schnellzüge in der Ebene mit 95 km/h zu ziehen. Ab 1930 gelangte sie zur Erprobung im schweren Gebirgseinsatz nach Schlesien und erreichte dort monatliche Laufleistungen von mehr als 10.000 km. Dabei verstärkten sich die im Flachland erstmals beobachteten Verschleißerscheinungen am Fahrwerk, was schließlich dazu führte, dass die E 15 nicht in Serie produziert wurde.

Obwohl die mittlerweile schon produzierten Serienmaschinen der E 17 mit ihrer Achsfolge 1'Do1' eher auf der E 16 basierten, kam die E 15 wieder zurück nach Mitteldeutschland und wurde dort weiter eingesetzt. Da die neuen Schnellzugloks der Dreißiger in Anlehnung an die Länderbahn-Dampfloks der Baureihe 18 zukünftig als E 18 fahren sollten, wurde die E 18 01 im Jahr 1933 in E 15 01 umbenannt. Sie gelangte nach dem Krieg als Reparationsleistung in die Sowjetunion, von wo sie zwar 1952 gemeinsam mit vielen anderen Maschinen in die DDR zurückkehrte, aber auf Grund des sehr schlechten Zustands nicht mehr eingesetzt werden konnte und später verschrottet wurde.

Die E 17 war die erste Bauart aus einer Reihe von Elektrolokomotiven für den Schnellzugdienst, die die Achsfolge 1'Do1' hatten und mit Federtopfantrieben ausgestattet waren. Somit bildete sie die Basis für die 150 km/h schnelle E 18 und die in kleineren Stückzahlen hergestellte und 180 km/h schnelle E 19, die jeweils einen Meilenstein für ihre Zeit darstellten.

Nachdem man bereits bei der E 21 gute Erfahrungen mit der Kraftübertragung per Federtopfantrieb gemacht hatte, entschied man sich bei den neu zu entwickelnden Schnellzugloks auch für diese Lösung. Mit 120 km/h lag die Höchstgeschwindigkeit in dem Bereich, den auch die dampfbetriebenen Schnellzüge dieser Zeit erreichten. Die vier doppelten Fahrmotoren wirkten auf 1.600 mm messende Treibräder und erreichten über eine Stunde insgesamt 2.800 kW bzw. dauerhaft 2.300 kW. Die E 17 war vorrangig für mittelschwere Schnellzüge vorgesehen, aber auch Züge von 630 Tonnen konnten in der Ebene mit 95 km/h gezogen werden.

Das Einsatzgebiet erstreckte sich über den süddeutschen Raum, das damals als Mitteldeutschland bezeichnete Gebiet und die schlesischen Strecken. Da man kurz vor dem Ende des Krieges die meisten der 38 Maschinen nach Süddeutschland rettete, erhielt die Bundesbahn im Anschluss 26 Stück. Nur vereinzelt blieben einige Exemplare in der sowjetischen Besatzungszone oder in Polen stehen. Von insgesamt drei Stück in der späteren DDR waren zwei bis 1952 als Reparationsleistung in der UdSSR. Diese wurden nach ihrer Rückkehr zusammen mit der dritten Maschine zu zwei betriebsfähigen Maschinen aufgearbeitet. Bei der Bundesbahn wurden alle E 17 in den Jahren 1960/1961 modernisiert und 1968 in Baureihe 117 umgezeichnet. Die letzte von ihnen blieb bis 1980 im Einsatz, während die beiden Schwestern bei der Reichsbahn schon 1968 ausgemustert worden waren.

Bereits in der ersten Hälfte der Dreißiger bemerkte die Reichsbahn, dass schon bald Elektrolokomotiven für Geschwindigkeiten von deutlich über 120 km/h benötigt werden würden. Die gerade eingeführte E 04 konnte lauftechnisch problemlos für 130 km/h zugelassen werden, erreichte mit ihren drei Fahrmotoren aber nur eine Stundenleistung von 2.190 kW. Zum Erreichen und Halten von höheren Geschwindigkeiten mit schwereren Schnellzügen reichte dies jedoch nicht aus. Daraufhin wurden 1935 zwei Prototypen einer neuen Lokomotive gebaut, die mit einem Fahrwerk ähnlich der E 17 mit einer Stundenleistung von 3.040 kW bis zu 150 km/h fahren konnten.

Die gute Laufruhe bei hohen Geschwindigkeiten konnte trotz der vier im Rahmen gelagerten Antriebsachsen dadurch erreicht werden, dass jeweils die äußeren Antriebsachsen zusammen mit der benachbarten Laufachse zu einem AEG-Kleinow-Gestell zusammengefasst und damit seitlich beweglich waren. Dank der Rückholfedern liefen die Loks bei jeder Geschwindigkeit stabil in der Spur. Die Steuerung des Schaltwerks erfolgte entgegen der damals noch üblichen Praxis nicht über ein Steuerrad, sondern elektromotorisch unterstützt mit einer Auf-Ab-Steuerung. Damit einher ging eine sitzende Position des Triebfahrzeugführers, während er bis dahin auch in Elektrolokomotiven stehen musste. Neu war ein strömungsgünstiger Lokkasten mit tief heruntergezogenen Schürzen an beiden Enden. Letztere dienten im Winter als Fang größerer Mengen von Schnee und Schmutz, so dass sie später von der Bundesbahn entfernt und von der Ost-Reichsbahn gekürzt wurden.

Bis 1939 wurden insgesamt 53 Exemplare in Dienst gestellt. Währenddessen wurde die E 18 auf der Weltausstellung in Paris 1937 mit einem Grand Prix ausgezeichnet, während im Land der Versuch, einige Bauteile der Motoren gegen „Heimstoffe” zu ersetzen, fehlschlug. Der geplante Einsatz von München nach Berlin konnte nicht an einem Stück stattfinden, da die abweichende Bauart der Oberleitung in Mitteldeutschland andere Stromabnehmer erfordert hätte. Stattdessen kamen die Loks im süddeutschen Raum zum Einsatz, wo schon viele Strecken elektrifiziert waren.

Die BBÖ bestellte 1937 acht Exemplaren mit Anpassungen für den Gebirgseinsatz als Reihe 1870. Diese Anpassungen umfassten eine höhere Anordnung der Lüftungsgitter zum Schutz gegen Schnee und eine Reduktion der Höchstgeschwindigkeit auf 130 km/h. Nach der Eingliederung in die Reichsbahn wurden sie als E 18² übernommen und die Anpassungen zum Teil rückgängig gemacht. Nach dem Krieg blieben diese acht Maschinen zusammen mit einer „echten” E 18 sehr lange im Einsatz und durchliefen mehrere Umbauten, die sie näher an den ÖBB-Standard brachten. Nach einigen Wechseln der Farbgebung wurden die letzten erst 1992 aus dem Planeinsatz entfernt.

In Deutschland blieben ganze 39 Stück bei der Bundesbahn, von denen 34 wieder betriebsbereit gemacht werden konnten. Verstärkt wurde die Flotte 1953 durch fünf aus der DDR angekaufte, welche als ehemalige Reparationsleistungen aus der Sowjetunion zurückgekehrt waren. In den Jahren 1954 und 1955 entstanden zusätzlich zwei weitere Neubauten. Die E 18 wurde ab 1968 zur Baureihe 118 und wurde bis 1984 ausgemustert. Obwohl die Reichsbahn in der DDR ihre fünf einsatzfähigen Maschinen bereits verkauft hatte, setzte man zwischen 1958 und 1960 die Bauteile von sechs beschädigt in Hennigsdorf abgestellten Maschinen zu insgesamt drei betriebsfähigen zusammen. Zwei davon wurden später für eine Geschwindigkeit von 180 km/h umgebaut, um neue Fahrzeuge testen zu können. Das letzte Exemplar wurde erst 1991 ausgemustert.

Die ab 1935 gefertigte E 18 war hinsichtlich Höchstgeschwindigkeit und Leistung bereits ein Schritt nach vorne gegenüber den früheren Elektroloks, jedoch plante die Reichsbahn zu diesem Zeitpunkt bereits den Betrieb mit noch höheren Geschwindigkeiten. Das Ziel war eine durchgehende Verbindung von Berlin nach München mit Geschwindigkeiten von bis zu 180 km/h. Dabei musste die 29 Promille steile Frankenwaldbahn überwunden werden, was eine ausreichende Leistung erforderte. Deshalb bestellte die Reichsbahn 1937 bei AEG die E 19 01 und 02 und bei SSW die E 19 11 und 12.

Die Loks waren unterschiedlich konstruiert, stellten aber alle eine Weiterentwicklung der E 18 dar und ähnelten ihr auch optisch sehr stark. Da zukünftig noch höhere Geschwindigkeiten geplant waren, wurden die Loks lauftechnisch für Geschwindigkeiten bis zu 225 km/h ausgelegt. Die Stundenleistung betrug bei den AEG-Maschinen 4.000 kW und bei den SSW-Maschinen 4.080 kW. Es kamen mehr geschweißte Teile als vorher zum Einsatz und es wurde eine stärkere Bremsanlage, sowie eine elektrische Widerstandsbremse verbaut. Die Loks 11 und 12 wiesen größere Unterschiede zur E 18 auf und verfügten unter anderem über Doppelmotoren. Die Trafowicklungen wurden aus Aluminium gefertigt, um die Abhängigkeit von Kupferimporten zu verringern. Da diese sehr anfällig waren, wurden sie später wieder gegen Kupfer ersetzt.

Es wurden intensive Testfahrten mit den Loks unternommen, bei denen von Leistungen über 5.000 kW und Geschwindigkeiten um 200 km/h berichtet wurde. Bald zeigte sich, dass trotz der verstärkten Bremsanlage bei solchen hohen Geschwindigkeiten der Vorsignalabstand von 1.000 Metern nicht mehr eingehalten werden konnte, was den Betrieb ohne technische Hilfsmittel zu unsicher werden ließ. Durch die Einstellung des Schnellverkehrs mit Kriegsbeginn erfolgte keine Serienproduktion der E 19. Nach dem Krieg wurden alle von der Bundesbahn in Nürnberg stationiert und im Planbetrieb eingesetzt. Da keine hohen Geschwindigkeiten mehr benötigt wurden und anfangs auch nicht auf dem vorhandenen Netz möglich waren, wurde die Höchstgeschwindigkeit auf 140 km/h begrenzt. Sie wurden ab 1968 als Baureihe 119 geführt und zwischen 1975 und 1978 ausgemustert. Heute sind zwei Maschinen museal erhalten, und zwar die E 19 01 in Berlin und die E 19 12 in Koblenz-Lützel.

Die E 21⁰ umfasste zwei der fünf Schnellzug-Elektroloks, die zwischen 1926 und 1928 zur Erprobung des Einzelachsantriebs beschafft wurden (siehe E 15). Im Gegensatz zu den E 15 und E 16 verfügten diese, wie auch die E 21 51, über sieben Achsen. Es handelte sich um die asymmetrische Achsfolge 2'Do1' und ebenfalls asymmetrische Aufbauten. Jede der vier direkt im Hauptrahmen gelagerten Achsen wurde von zwei Motoren angetrieben, welche ihre Leistung per Federtopfantrieb weitergaben. Dabei handelte es sich um eine Form des Hohlwellenantriebs, bei dem die Speichen gegenüber der Hohlwelle abgefedert sind. Dies verringerte sowohl die Stöße von den Gleisen, als auch die ruckartigen Drehmomentänderungen beim Anfahren.

An einem Ende der Lok bildete der Aufbau einen bündigen Abschluss und darunter befand sich ein zweiachsiges Drehgestell. Am anderen Ende gab es einen halbhohen Vorbau vor dem Führerstand und eine einzelne Vorlaufachse. Bei der E 21 01 war diese noch als einzeln bewegliche Bisselachse ausgeführt, aber bei der E 21 02 wurde sie mit der benachbarten Treibachse zu einem Krauss-Helmholtz-Gestell zusammengefasst, was die Laufeigenschaften in Kurven verbesserte.

Bei Testfahrten zeigte sich, dass schon die erste Lok erheblich leistungsfähiger war als das Lastenheft vorgesehen hatte. Eine Geschwindigkeit von 95 km/h konnte in der Ebene mit Schnellzügen von bis zu 1.905 Tonnen erreicht werden, was mehr als das dreifache des geforderten Gewichts war. Ihre Höchstgeschwindigkeit von 110 km/h konnte sie mit Zügen von bis zu 1.050 Tonnen erreichen, was immer noch viel schwerer war als die meisten Schnellzüge.

Noch während der Erprobung des ersten Exemplars wurde das zweite bestellt. Beide gelangten nach der Erprobung in den regulären Einsatz in das Riesengebirge und blieben dort bis zum Ende des Krieges. Anschließend kamen sie als Reparationsleistungen in die Sowjetunion, bis sie 1952 und 1953 zurückkehrten und vorerst abgestellt wurden. Nach etwa sieben Jahren Standzeit wurden sie durch die Reichsbahn wieder aufgearbeitet, aber in der Folgezeit nur hin und wieder genutzt. Einige Jahre später waren genügend Neubau-Elektroloks ausgeliefert, wodurch nicht nur die alten Maschinen mit Stangenantrieb überflüssig wurden, sondern auch Splittergattungen mit Einzelachsantrieb. Somit wurden beide 1965 erneut abgestellt, 1966 offiziell ausgemustert und 1967 schließlich verschrottet.