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.