Da man bei der S 10 bereits nach kurzer Zeit einen hohen Verbrauch an Wasser und Kohle festgestellt hatte, machte man sich an die Entwicklung einer sparsameren Lokomotive mit Verbundtriebwerk. Obwohl die Bezeichnung anderes vermuten lässt, war die S 101 konstruktiv nicht verwandt mit der S 10. Die Gattung fasste lediglich Schnellzugloks der Achsfolge 2'C zusammen, in Wirklichkeit war die S 101 eine komplett neue Konstruktion und basierte nicht wie ihre Vorgängerin auf der P 8.
Das Triebwerk wurde nach der Bauart de Glehn ausgeführt, was bedeutet, dass ein Zylinderpaar auf den ersten Kuppelradsatz wirkte und das andere auf den zweiten Kuppelradsatz. Somit befanden sich bei der S 101 im Gegensatz zu den meisten deutschen Vierzylinder-Verbunddampfloks die Niederdruckzylinder innen und die Hochdruckzylinder außen.
Obwohl die Loks erst nach einigen Modifikationen komplett überzeugen konnten, konnte der Verbrauch im Vergleich zur S 10 deutlich verringert werden. Zudem waren sie mit einer indizierten Leistung von etwa 1.400 PS und einer Zughakenleistung von 1.000 PS die stärksten preußischen Schnellzugloks, da man in Preußen keine Pacific-Loks beschaffte. Von der ursprünglichen Bauart entstanden 152 Exemplare, unter denen 17 für Elsaß-Lothringen waren. Von diesen hatten zwölf ein Triebwerk der Bauart von Borries, bei der alle Zylinder auf die erste Kuppelachse wirkten.
Obwohl bereits die erste Bauart gute Leistungen erbrachte, sah man bei ihr noch Potenzial für Verbesserungen. Vor allem wurde die Anordnung der Zylinder geändert, um sie für die Wartung leichter zugänglich zu machen. Zudem setzte man Gewichtseinsparungen um, um bei gleicher Achslast einen Speisewasservorwärmer verbauen zu können. Als Ergebnis war die neue Lok noch stärker als die erste Bauart, somit wurden im Alltag Schnellzüge von 500 bis 600 Tonnen gezogen. Obwohl sie mit einer zugelassenen Geschwindigkeit von 120 bzw. 110 km/h langsamer war als einige Pacific-Loks anderer Bahngesellschaften, erreichte ein Exemplar bei Testfahrten je nach Quelle der Angaben 152 oder 156 km/h. Insgesamt wurden 115 Maschinen der Bauart 1914 produziert.
Die Reichsbahn übernahm 132 Stück der ersten Serie und 77 der zweiten und machte sie zu den Baureihen 1710-11 und 1711-12. Bei der Bundesbahn endete ihre Dienstzeit schon 1954, bei der Reichsbahn erst 1964. In der DDR wurden zwei der Maschinen testweise auf Kohlenstaubfeuerung umgebaut.