La livraison de la première commande initiale de 37 locomotives, passée en décembre 1950, s'échelonne entre février 1953 et décembre 1954. Aucun prototype n'ayant été construit, la locomotive tête de série est tout d'abord essayée aux abords immédiats de l'usine Brissoneau & Lotz de Creil: elle effectue des manœuvres sur le triage de Petit-Thérain et est testée en ligne vers Abancourt et Beauvais, Longueil-Sainte-Marie et Montdidier. Plusieurs locomotives sont ensuite testées pour les manœuvres sur le triage de Villeneuve et pour les dessertes autour de Paris-Bercy. Mais l'objectif principal est d'éradiquer rapidement la traction vapeur sur plusieurs secteurs.
Tout d'abord pour le Sud-Ouest et le Sud-Est
La région Sud-Ouest décide de concentrer pas moins de 14 locomotives au dépôt des Aubrais pour diéséliser l'ensemble de l'étoile d'Orléans et y remplacer les 4-141 TB et 4-230 G. Les 040 DE reprennent l'ensemble des dessertes marchandises, allant jusqu'à Argent, Châteaudun, Etampes, Malesherbes, Montargis, Voves. En complément, elles assurent également des manœuvres au triage des Aubrais.
La région Sud-Est répartit ses 23 locomotives dans neuf dépôts, soit pour assurer des manœuvres dans les triages (Ambérieu, Chambéry, Clermont-Ferrand pour celui des Gravanches, Dijon pour celui de Perrigny, Nevers pour celui de Saincaize), soit pour assurer des remontes de rames voyageurs (Lyon-Vaise entre Lyon-Perrache, Guillotière et Les Brotteaux), soit pour les dessertes locales autour de Besançon, Chambéry, Montargis, Villeneuve. Enfin, la région Méditerranée partage ses six engins entre Miramas pour assurer des manœuvres dans le triage RO et Marseille-SaintCharles pour effectuer des remontes voyageurs.
Le second lot commandé de 36 locomotives est intégralement mis en service en 1955 pour renforcer les parcs existants. La région Sud-Ouest ouvre une deuxième résidence à Tours pour évincer la traction vapeur sur les lignes de cette étoile vers Chinon, Loches/Châteauroux, Vendôme, ainsi que leurs embranchements. Sur le Sud-Est,
