Für schwere und schnelle Personenzüge entwickelte die Lokomotivfabrik in Zhouzhou die HXD1D, die direkt auf den Erfahrungen mit der aus der Siemens-Kooperation entstandenen Güterzuglok HXD1C aufbaute. Der Prototyp wurde für eine Geschwindigkeit von 200 km/h ausgelegt und leistete dauerhaft 9.600 kW. Der Lokkasten wurde an den Enden stromlinienförmig gestaltet, um nach eigener Aussage des Herstellers das optische Erscheinungsbild zu verbessern und den Luftwiderstand zu verringern. Es kommen mehrere Kameras zur Überwachung des Umfelds zum Einsatz und zur Erkennung von Müdigkeit beim Fahrer wird eine auf die Netzhaut gerichtete Kamera verwendet.

Als entschieden worden war, konventionelle Personenzüge nur noch mit 160 km/h zu entwickeln, wurde die Serienvariante der Lok dementsprechend verändert. Man senkte außerdem die Dauerleistung auf 7.200 kW und verwendete den selben, in China entwickelten IGBT-Pulswechselrichter, den auch die HXD1C verwendet. Das Gewicht der Lok wurde auf 126 Tonnen reduziert, was eine Achslast von 21 Tonnen ergibt. Mit der installierten Leistung kann ein Personenzug mit 20 Wagen und insgesamt 3.000 Sitzplätzen in fünf Minuten auf 160 km/h beschleunigt werden. Es wurden 684 Serienexemplare bestellt, die vermutlich seit dem Jahr 2020 alle ausgeliefert sein müssten.

Eine Variante des Triebzugs CR200J, genannt CR200J-SG, nutzt ebenfalls die Antriebstechnik der HXD1D. Zur Überwindung der Sichuan-Tibet-Bahn mit einer Gipfelhöhe von fast 4.000 Metern verfügen die zwei Garnituren an einem Ende über eine umgebaute HXD1D und am anderen Ende über einen zweiteiligen, zwölfachsigen Diesel-Triebkopf.