Mit den 1908 fertiggestellten Schnellzugloks der Reihe 210 hatte Karl Gölsdorf bereits gezeigt, dass man die geringere Kohlequalität in Österreich erfolgreich ausnutzen konnte, indem man die als Pacific bekannte Achsfolge 2'C1' umdrehte und somit eine größere Rostfläche erreichen konnte. Während die Reihe 210 nur einen Dampftrockner hatte, entwickelte man die Reihe 310 mit Heißdampfkessel und ansonsten fast identischer Ausführung.
Die Zylinder hatten die gleichen Maße wie bei der 210 und wirkten weiterhin auf die zweite Kuppelachse. Die Schieberkästen wurden nun jedoch nicht mehr in einem Stück gegossen, um bei Defekten nicht mehr die ganze Baugruppe ersetzen zu müssen. Obwohl die Kesselmaße der 210 und 310 in etwa gleich waren und der Dampftrockner der 210 mit 69,9 Quadratmetern größer war als der schmidtsche Überhitzer der 310, war letzterer deutlich effizienter.
Zwischen 1911 und 1916 wurden insgesamt 90 Exemplare bei verschiedenen Herstellern fertiggestellt. Je nach Serie betrug der Kesseldruck 15 oder 16 bar. Die zugelassene Höchstgeschwindigkeit blieb bei 100 km/h, konnte aber zum Hereinholen von Verspätungen bedenkenlos überschritten werden. Nach dem Ersten Weltkrieg kamen ganze 35 Stück als Reihe 375.0 zur CSD und zwölf Stück als Pn12 zur PKP. Im Zweiten Weltkrieg reihte die Reichsbahn die 310 in die Baureihe 16 ein und später übernahm die ÖBB diese Nummer. Bei der CSD blieben sie nur bis 1950 im Einsatz, bei der ÖBB bis 1957.
Während des ersten Weltkriegs sollten weitere Maschinen angeschafft werden, jedoch konnte die große Feuerbüchse auf Grund des Mangels an Kupfer nicht mehr gefertigt werden. Die Lösung war ein Brotankessel mit einer kleineren Feuerbüchse aus Stahl. Das Ergebnis waren die zehn Exemplare der Reihe 310.3, die mit einer Achslast von 15,4 Tonnen nicht mehr überall in Österreich fahren durften. Sieben noch nicht an die kkStB ausgelieferte Maschinen mussten wegen der Auflösung der kkStB an die Preußischen Staatsbahnen verkauft werden, die sie als S 11 zwischen Berlin und Kattowitz einsetzten. Die weiteren drei, noch nicht ausgelieferten Maschinen wurden an die PKP verkauft und als Pn12 eingesetzt. Nachdem Oberschlesien an Polen abgetreten worden war, kamen auch die ersten sieben an die PKP, die jedoch im Zweiten Weltkrieg zusammen mit den restlichen dreien unter Führung der Reichsbahn wieder nach Österreich kamen.
Die 310 war Gölsdorfs Meisterstück und gilt als bekannteste österreichische Dampflok, die auch nicht von der späteren, stärkeren 214 in den Schatten gestellt wird. Tatsächlich war sie beim Personal eher unbeliebt, da die Steuerung schwergängig war und das Triebwerk sehr aufwändig in der Wartung war. Deswegen wich man bereits in der Zeit zwischen den Weltkriegen teilweise auf einfachere Loks aus und stellte die 310 immer häufiger ab. Heute existieren noch die 310.15 im Technischen Nationalmuseum in Prag und die betriebsfähige 310.23 des Eisenbahnmuseums Strasshof.