Die Klasse D der Chicago & North Western war eine der ersten Atlantics mit breiter Feuerbüchse. Mit dieser Anordnung stellte man schnell fest, dass das Feuern so deutlich einfacher war und auch mit minderwertiger Kohle gute Leistungen zu erreichen waren. Die Produktion bestand aus einer ersten Ausführung, von der in den Jahren 1900 bis 1907 77 Stück gebaut wurden und einer weiteren, von der 1908 14 Stück entstanden.

Die erste Ausführung hatte eine innenliegende Stephenson-Steuerung mit Ventilen, die auch innerhalb des Rahmens lagen. Von der zweiten Ausführung wurden die letzten zehn mit einer Walschaert- bzw. Heusingersteuerung und rotierenden Young-Ventilen gebaut.

Die Lokomotiven zogen Züge, bestehend aus meist zehn, teils auch elf Wagen. 74 Stück wurden später mit einem Überhitzer nachgerüstet. Als die Holz- gegen Stahlwagen ersetzt wurden und stärkere Schnellzugloks eingeführt wurden, wurde die Klasse D im Pendler- und Nahverkehr eingesetzt. Fast alle Lokomotiven überlebten bis in die späten Dreißiger, 15 sogar bis in die späten Vierziger.

Um die Leistungsfähigkeit der Ten-wheeler für den Güterzugeinsatz zu steigern, entwickelte man auf Basis der Klasse R die R-1. Die größte Beschränkung der R war die Feuerbüchse, die zwischen den Rahmenwangen lag und sich somit nicht weiter vergrößern ließ.

Deshalb erhielt die R-1 eine weniger tiefe, aber breitere Feuerbüchse, die auf dem Rahmen stand. Damit konnte ihre Breite von 1.020 auf 1.630 mm vergrößert werden. Ihre Wände wurden als Wellblech umgesetzt, um Risse durch Ausdehnung zu verringern und die Wartungsintervalle zu vergrößern. Weitere Änderungen umfassten die Vergrößerung des Zylinderdurchmessers von 20 auf 21 Zoll, einen Kesseldruck von 200 statt 190 psi und Kolben- statt Flachschieber.

Zwischen 1901 und 1908 wurden 240 Loks bei ALCO in Schenectady und 85 bei Baldwin gebaut. Zu Anfang hatten alle Loks eine innere Stephenson-Steuerung, in den letzten Serien ab 1907 kam aber eine äußere Heusinger-Steuerung zum Einsatz.

Mindestens 87 Loks wurden später mit einer Ölfeuerung ausgestattet. 299 Stück wurden um 1926 auf Heißdampf umgebaut. Dabei wurde die Heizfläche der Feuerbüchse durch den Einbau von Wasserrohren und Thermosiphons nochmals deutlich vergrößert.

Nachdem stärkere Loks verfügbar geworden waren, wurde die R-1 zunehmend vom Güterzugdienst auf Hauptstrecken auf Nebenstrecken verdrängt. Die Ausmusterung der ersten nennenswerten Zahlen erfolgte ab 1939 und bis 1957 war die letzte verschwunden. Heute sind noch drei Stück vorhanden, von denen sich zwei Stück in der Restaurierung befinden.