Die Schnellzugloks der Baureihe 01 waren die ersten Einheitsloks, die die Reichsbahn ab 1925 anschaffte. Es handelte sich um Pacific-Loks mit einem Zweizylindertriebwerk. Im Gegensatz zur später entwickelten Schwesterbaureihe 03 hatte sie eine Achslast von 20 Tonnen, welche zwar eine große Leistung ermöglichte, jedoch das Einsatzgebiet auf die wenigen damals schon ertüchtigten Strecken einschränkte. Vor der Serienfertigung stand ein Vergleich mit der ansonsten fast baugleichen Baureihe 02 mit Vierzylinder-Verbundtriebwerk an, welchen die 01 für sich behaupten konnte.

An ihr konnten erstmals die Merkmale beobachtet werden, die später alle Einheitsloks gemeinsam hatten. Zum Teil wurden moderne Errungenschaften im Dampflokbau ignoriert, um eine einfachere vereinheitlichte Bauweise zu ermöglichen. Dazu gehörten etwa der Verzicht auf eine Verbrennungskammer und die Verwendung von Zwei- und Dreizylindertriebwerken mit einfacher Dampfdehnung statt Verbundtriebwerken. Durch den langen Kessel ohne Verbrennungskammer ergab sich eine Länge der Heizrohre von 6.800 mm, was unter starker Belastung zu Spannungen im Material führte. Diese Probleme hatte man auch bei anderen großen Einheitsloks und sie waren erst gelöst, nachdem nach dem Krieg neue Kessel mit einer Verbrennungskammer und somit kürzeren Rohren verbaut worden waren.

An der Front kamen die großen Wagner-Windleitbleche und eine Schürze zum Einsatz, welche zu einem charakteristischen Aussehen führten. Die Höchstgeschwindigkeit lang anfangs bei 120 km/h, wurde jedoch ab der 01 102 durch Vergrößerung des Durchmessers der vorderen Laufräder von 850 auf 1.000 mm und eine Verstärkung der Bremsen auf 130 km/h erhöht. Als Tender wurde bei der ersten Serie der kürzere 2'2 T 30 mit zehn Tonnen Kohle und 30 m³ Wasser verwendet. Später kam der 2'2 T 32 mit der gleichen Menge Kohle und 32 m³ Wasser zum Einsatz und im Laufe der Jahre erhielten viele Maschinen den 2'2 T 34 von der Baureihe 44.

Die Serienfertigung in größeren Zahlen begann erst 1930, jedoch wurden bis 1938 insgesamt 231 Maschinen gebaut und weitere zehn entstanden aus dem Umbau der Probelokomotiven der Baureihe 02. Nach dem Krieg blieb die 01 bei beiden deutschen Bahnverwaltungen noch für lange Zeit ein sehr wichtiges Zugpferd vor Schnellzügen. Ihr Zustand machte jedoch einige Umbauten nötig, welche auf beiden Seiten durchgeführt wurden. Bei der Bundesbahn erhielten sie vor allem geschweißte Kessel mit Verbrennungskammer und bei der Reichsbahn waren die Änderungen viel umfangreicher. Die dabei entstandene Baureihe 01⁵ soll in einem getrennten Artikel beschrieben werden. Letztere blieben bis 1982 im Einsatz, während die Ausmusterung bei der Bundesbahn schon 1973 abgeschlossen war.