Die G 121 entstand als Güterzuglok auf Grund des Umstands, dass die Gewichte der Züge in den Jahren vor dem Ersten Weltkrieg stark zugenommen hatten und nach dem Kriegsausbruch noch stärker wuchsen. Anders als ihre Bezeichnung vermuten lässt, bildete sie die Basis für die etwas leichtere G 12, welche in der Folgezeit deutlich mehr als 1.000 mal für viele verschiedene Bahnverwaltungen in Deutschland gebaut wurde. Sie waren nach der in Elsaß-Lothringen gebauten G 11 die zweite Gattung in Deutschland mit der Achsfolge 1'E.
Zur Leistungssteigerung erhielten sie ein Triebwerk mit drei Zylindern, was sich zudem vorteilhaft auf die Laufeigenschaften auswirkte. Auf Grund der fünf gekuppelten Achsen musste eine schmale Feuerbüchse zum Einsatz kommen, die sich zwischen den Rahmenwangen installieren ließ, um den Kessel in der gewohnten tiefen Position anordnen zu können. In der Folge hatte der Rost eine Länge von mehr als drei Metern, was die gleichmäßige Beschickung mit Kohle zu einer großen Herausforderung für den Heizer werden ließ.
Neben den 21 Maschinen für Preußen und 12 Stück für Elsaß-Lothringen fertigte man bei Hartmann in Chemnitz die XIII H für die Sächsischen Staats-Eisenbahnen, welche fast baugleich mit der G 121 waren. Der Unterschied war das größere Gewicht, das mit 101,1 Tonnen zum ersten Mal bei einer Güterzuglok in Deutschland über der Marke von 100 Tonnen lag.
Trotz ihrer hohen Leistung stellte man die Produktion 1917 zu Gunsten der G 12 ein, welche sich mit einem geringfügig gesunkenen Gewicht besser für Nebenstrecken eignete. Durch die Abgabe einiger G 121 als Reparationsleistung übernahm die Reichsbahn nur noch 15 Exemplare und gab ihnen die Nummern 58 001 bis 58 015. Von den sächsischen Maschinen konnte man 14 Stück übernehmen und gab ihnen die Nummern 58 101 bis 58 114. Alle übernommenen Maschinen wurden bis zur Mitte der Dreißiger gegen Einheitsloks ersetzt, jedoch kamen im Zweiten Weltkrieg andere aus Frankreich zurück. Diese gelangten nach Kriegsende alle in die DDR und wurden dort bis spätestens 1957 ausgemustert.