Die BB 63000, welche vor der Umzeichnung 1962 als 040 DE bekannt waren, entstanden zur Ablöse von Dampfloks im mittleren Leistungsbereich. Sie waren vierachsiche dieselelektrische Loks mit einem Führerstand und asymmetrischen Aufbauten. Als Antrieb kam ein Sechszylinder-Reihenmotor von Sulzer zum Einsatz, der je nach Bauserie 600, 725 oder 750 PS leistete. Von dieser Baureihe wurden 250 Exemplare gebaut, es gab jedoch auch fast baugleiche Maschinen bei anderen Bahnverwaltungen, die entweder aus Frankreich geliefert wurden oder in Lizenz gefertigt wurden. Dies waren in Luxemburg die Reihe 850, in Jugoslawien die Reihe 642, in Spanien die Reihe 10700 (später umbenannt in 307) und in Portugal die Reihe 1200. Bei den BB 63400 und 63500 handelt es sich um Varianten mit einem V12-Motor der Société Alsacienne de Constructions Mécaniques (SACM). Von letzteren entstanden 603 Exemplare.

Die Loks wurden auf Grund ihrer großen Stückzahl und ihres breiten Einsatzbereiches in Anlehnung an den ebenfalls allgegenwärtigen Citroën 2CV auch „Deux Cheveaux” genannt. Obwohl die Bauart mit einzelnem Führerhaus in Deutschland eher mit Rangierloks verbunden wird, kamen sie auch im Streckendienst mit Personen- und Güterzügen zum Einsatz. Nach einigen Jahrzehnten im Dienst verschob sich das Einsatzgebiet zu Güterzügen und schließlich kamen sie fast nur noch für Rangieraufgaben und mit Arbeitszügen zum Einsatz. Die Sulzer-Maschinen wurden bis 2006 ausgemustert, von den SACM-Maschinen waren aber Ende Oktober 2019 noch 61 Stück im Einsatz. Insgesamt 23 Stück wurden zwischen 1989 und 1993 in die Rangierlok BB 64700 umgebaut, wobei sie neue Motoren des Typs MTU 8V 4000 bekamen. Bei weiteren 19 Stück wurden Dieselmotor und Führerstand entfernt und der Rahmen verkürzt, so dass diese nur noch über die Fahrmotoren verfügen. Diese als TBB 64800 bezeichneten Fahrzeuge wurden mit je einer BB 64700 zusammengekuppelt und erhielten von deren Dieselmotor die Energie zum Antrieb.

Als stärkere Ergänzung zur BB 63000 entstand die BB 66000 mit dem grundlegend selben Aufbau. Die ersten 40 Maschinen trugen noch die Bezeichnung 040 DG und wurden 1962 umgezeichnet, insgesamt wurden 318 Stück gebaut. Während die BB 63400 und BB 63500 einen V12-Motor von SACM bekamen, hatte die BB 66000 einen V16 aus der gleichen Familie mit 1.400 PS. Die ersten Exemplare wurden mit einer Höchstgeschwindigkeit von 105 km/h ausgeliefert, sie wurden jedoch bald nachträglich für 120 km/h freigegeben und alle weiteren ab Werk ebenfalls.

Ab 1968 entstanden 106 BB 66400, welche auf der neuesten Serie der BB 66000 basierten und eine elektrische Zugheizung hatten. Bereits zwischen 1960 und 1962 waren 13 BB 66600 fertiggestellt worden, die einen Motor von SEMT-Pielstick hatten. Die drei ersten davon entstanden durch Umbau und zehn weitere wurden neu gebaut. Zwischen 1985 und 1991 wurden insgesamt 34 BB 66000 mit dem selben Motor ausgestattet und als BB 66700 bezeichnet. Sie hatten eine geänderte Übersetzung für 80 km/h, um die Zugkraft zu erhöhen und sie zum Rangieren einzusetzen.

Die Loks kamen anfangs im Streckendienst mit Personen- und Güterzügen zum Einsatz. Wie auch die BB 63000, galten sie als „Mädchen für alles”. Die Doppeltraktion war etwas eingeschränkt, da die Unterbaureihen teilweise nicht untereinander kompatibel waren. Mit der Zeit schieden die Maschinen aus dem Personenverkehr aus und kamen vorrangig nur noch für leichtere Güterzüge zum Einsatz.

2005 wurden insgesamt 91 Loks mit neuen Motoren des Typs MTU 12V 4000 ausgestattet, um die Lebensdauer zu verlängern. 2019 waren von diesen noch 64 Stück überwiegend in den Bereichen Fracht und Infrastruktur der SNCF im Einsatz. Die BB 66600 mit Pielstick-Motoren waren bereits 1997 ausgemustert worden und die letzten BB 66700 verschwanden 2018. Von den nicht umgebauten Loks mit SACM-Motoren waren zu diesem Zeitpunkt noch einige der STF Infrarail zugeordnet.

Die Klasse CC 70000 bezeichnete zwei Diesellok-Prototypen, die die leistungsstärksten Dampflokomotiven ersetzen sollten. Die höchstmögliche Leistung sollte durch die Kombination von zwei Dieselmotoren mit einer elektrischen Kraftübertragung erreicht werden. Die vierachsige dieselhydraulische BB 69000 von 1963 verfügte bereits über zwei Pielstick 16PA4 185 mit einer Leistung von jeweils etwas über 2.000 PS. Die neuen Lokomotiven von 1965 hatten beide Motoren auf ihre maximale Leistung von 2.400 PS eingestellt und benötigten aufgrund ihrer elektrischen Traktionsausrüstung insgesamt sechs Achsen.

Anstatt jedem Motor einen eigenen Generator zu geben, wirkten beide auf denselben Generator. Dieser verfügte nicht über einen Stator und einen Rotor, sondern hatte zwei Rotoren. Wenn jeder Motor einen Rotor in entgegengesetzter Richtung mit der maximalen Drehzahl von 1.500 U/min drehte, ergab sich eine effektive Drehzahl von 3.000 U/min. Dies wiederum ermöglichte einen stärkeren Generator bei gleicher Größe.

Die Drehgestelle waren denen der elektrischen CC 40100 ähnlich. Sie hatten jeweils einen großen Fahrmotor, der alle drei Achsen gleichzeitig antrieb. Wie die meisten französischen Monomotor-Drehgestelle ermöglichten sie die Umschaltung zwischen zwei Gängen für eine Höchstgeschwindigkeit von 85 oder 140 km/h. CC 70002, der zweite Prototyp, konnte die Übersetzung sogar während der Fahrt bei niedrigen Geschwindigkeiten umschalten. Doch leider war diese Funktion die Ursache für viele Probleme.

Nachdem CC 70001 im Dezember 1965 und CC 70002 im Juli 1966 ausgeliefert worden waren, wurden sie zunächst im Güter- und Personenverkehr getestet. Aufgrund vieler Probleme im elektrischen Teil, abgesehen von den Getriebeproblemen der zweiten Maschine, waren sie nicht sehr erfolgreich. Schließlich erwies sich die einmotorige CC 72000 mit nur einem Dieselmotor von 3.600 PS als zuverlässiger und wurde daher für die Serienproduktion ausgewählt. Die CC 70002 wurde bereits 1973 ausgemustert und die CC 70001 wurde bis 1983 nur noch im Güterverkehr eingesetzt.