Da die Beschaffung neuer Dieselloks und die Elektrifizierung nicht wie erhofft vorangegangen sind, war die Reichsbahn weiterhin auf die Güterzugloks der Baureihe 52 angewiesen. Diese waren jedoch als Kriegslokomotiven im Vergleich zur Baureihe 50 stark vereinfacht und auf Grund der geringeren Fertigungsqualität bereits zu Ende der Fünfziger in einem Zustand, der keinen weiteren Einsatz für mehrere Jahre erlaubte.

So begann man 1959 damit, im Rahmen einer Generalreparatur die Entfeinerungen auszubauen und dabei vor allem die Feuerbüchse und das Lenkgestell der Vorlaufachse auszutauschen. Außerdem erhielten sie einen Mischvorwärmer. Obwohl man der Meinung war, dass diese Loks in einigen Jahren nicht mehr benötigt worden wären, brachte die Maßnahme jedoch nicht den erwarteten Erfolg ein. Somit musste eine andere Maßnahme gefunden werden, um die Lebensdauer der Loks erhöhen zu können.

Nun begann man 1960 im RAW Stendal mit einer kompletten Rekonstruktion, bei der die Baureihe 52⁸⁰ entstand. Es handelte sich dabei um einen grundlegenden Neuaufbau, bei dem kaum eine Baugruppe unangetastet blieb. Für die Rekonstruktion wurden nur Loks ausgewählt, die einen Blechrahmen hatten. Das Herz der Rekonstruktion war der Neubaukessel mit Verbrennungskammer, der für die Baureihe 50³⁵ entwickelt worden war. Auch am Fahrwerk wurden einige Verbesserungen vorgenommen und die Tender neu aufgebaut. Die Schornsteine wurden teilweise durch Giesl-Ejektoren ersetzt.

Entgegen der Erwartungen der Reichsbahn, musste die Baureihe 52⁸⁰ noch mehrere Jahrzehnte durchhalten. Mit der Zeit stellte es sich als Fehler heraus, die vereinfachten Schieber der 52 nicht ersetzt zu haben. Diese führten zu einem verschlechterten Verhalten bei Leerlauf und erst in den Achtzigern wurden sie bei einigen Loks im RAW Meiningen gegen bessere ersetzt. Die Dienstzeit der letzten 52⁸⁰ endete erst 1990 und bis 1994 wurden einige als Heizloks eingesetzt.