车体结构基本继承自东风4型机车的传统设计，采用双司机室、内走廊式、全钢焊接结构的框架式侧墙承载车体，车体由左右侧壁、底架、车顶、司机室焊接在一起，车体主要骨架采用16Mn低合金钢材。 车体外形尺寸与东风4型机车大致相同，车体底架长度为20,500毫米，车钩中心线间距为21,100毫米，车体宽度为3,308毫米，车体高度为4,593毫米。 机车从前到后分别为Ｉ端司机室、电气室、动力室、冷却室、辅助室、Ⅱ端司机室，其中电气室、动力室和冷却室顶部均设计成活动顶盖，以便拆装车内部件。 车体底架两端装有新设计的23号上开式车钩和大容量橡胶缓冲器（东风4B型机车使用13号下作用车钩和MT-3型缓冲器）。 在车体底架下面两台转向架之间，吊挂着一个容量为9000升的燃油箱，以及两个总容量为2×625升的主风缸，燃油箱两侧设有蓄电池组[20]。 根据铁道部于1994年修订及发布的《铁路主要技术政策》，计划在繁忙干线上大量开行5000吨重载货物列车，重载列车在平直道上最高速度要达到90公里/小时，并提出发展25吨轴重的机车车辆和配套技术。
因此，大连机车车辆厂提出以东风6型机车为基础，吸收东风10D型柴油机车的先进技术和经验，开发研制25吨轴重的东风6A型柴油机车，并采用柔性自导向径向转向架，以提高机车的通过曲线性能和粘着利用，减少轮轨磨耗。 "东风6A重载内燃机车径向转向架"并被列入铁道部科技开发项目，由大连机车车辆厂联合上海铁道大学和西南交通大学研制[18]。 虽然东风6A型机车并未投入试制，但其径向转向架的设计后来被应用于2000年研制成功的东风4D型7000系机车[19]。 1996年9月，铁道部决定于1997年4月1日开展中国铁路第一次大提速，要求大连机车车辆厂迅速研制提速客运机车。 1996年12月15日，首台东风4D型提速客运机车在大连机车车辆厂落成，得益于直接采用东风6型机车上的成熟技术，从下达任务到原型车出厂仅用了三个月时间，并成为了前四次铁路大提速的主力客运机车[14]。
微机系统主机是以英特尔80C186微处理器为核心，并配合512KB EPROM、64KB RAM（无断电保护）、48KB RAM（后备电池供电）；硬件架构釆用插件板式结构，主机设计有20个插槽，实际插有17块印刷电路板，包括处理器板、传感器输入板、频率输入板、励磁控制板、通信接口板等等。 信号传感器及信号处理部分用于执行各种电压、电流、温度、转速、压力信号的数据采集和处理，为微机控制系统提供有关机车行驶状态的信息。 故障诊断显示屏则是作为完成人机交互功能的显示终端界面，其核心为英特尔MSC-51系列的8751单片机，并通过RS-232-C串行接口与微机系统主机连接。 微机控制系统的软件系统是一个分时执行的多任务实时操作系统，除了其操作系统和串行端口中断服务（英语：Interrupt handler）子程序采用汇编语言ASM86（英语：x86 assembly language）编写外，其它程序全部采用高级语言PL/M-86（英语：PL/M）编写。 牵引发电机采用十极、三相、他励的通用电气GTA32A1型同步交流发电机（国产化型号为JF202型），该发电机的电气结构与通用电气Dash 8系列机车所使用的GMG187型牵引发电机完全相同，但机械结构上取消了后者的同步交流辅助发电机，并根据与16V240ZJD型柴油机的联接要求作改进设计。 牵引发电机的额定容量为2880千伏安，额定电压为375伏特，额定电流为7080安培，最大电压为1250伏特，额定转速为每分钟1000转，定子和转子绕组绝缘等级均为H级，冷却方式为强迫通风，主发电机净重为7914公斤。 牵引发电机的励磁电流由一台GQL-45D型三相感应子交流发电机（英语：Induction generator）供给，其产生的交流电经励磁整流装置三相桥式全波整流后，供给牵引发电机转子的励磁绕组。
1985年起，大连机车车辆厂和通用电气公司开始合作研制东风6型柴油机车，机车设计性能指标是以通用电气Dash 8系列的C39-8型柴油机车为参考对象，通过采用由中美合作设计制造的电力传动系统和微机控制系统，使其牵引性能、经济性能和运用可靠性达到1980年代世界先进水平。 由于机车选用了调压比极高、恒功运用范围广并且有较高传动效率的牵引发电机和牵引电动机，辅之以精准可靠的微机恒功率励磁控制系统，从而令机车具有优异的牵引性能，不仅有较大的起动牵引力与持续牵引力，并且有很高的恒功率速度。 因此，东风6型机车并不需要像东风4B型机车那样对牵引电动机进行磁场削弱，也不需要像ND5型机车那样在牵引发电机设两套独立的电枢绕组进行串并联转换，电传动装置就能充分吸收柴油机的输出功率；与机车最高运用速度相对应的牵引电动机转速，即为牵引电动机的最高允许转速。 在柴油机装车功率为4000马力（2940千瓦）的情况下，东风6型机车的标称功率可达到3,250马力（2,425千瓦），从持续速度（22.2公里/小时）到最高设计速度（118公里/小时）范围内都能实现范围内恒功率牵引特性控制[21]。 sildenafil citrate tablets 100mg 相比之下，同时期的东风4B型柴油机车的恒功率速度范围只有21.6～73.1公里/小时，一旦超过这个速度后传动装置就无法充分利用柴油机发出的功率，导致牵引功率急剧下降。
一系悬挂采用独立悬挂形式，包括轴箱与构架之间的轴箱圆弹簧、用于衰减吸收来自轨道高频振动的橡胶垫、以及在1、3、4、6轴装有并列的液压减震器（与东风4B型机车使用的SKF1型液压减震器不同，东风6型改用连接方式不同的TPJ61型液压减震器，与后来的东风4D型货运机车相同）；二系悬挂为转向架构架与车体之间的旁承橡胶堆。 1980年代，中国在实施改革开放以后，国民经济快速发展，铁路客货运量猛增，铁路运输能力全面紧张，货运能力不足导致各地待运货物物资大量积压，而当时刚刚投入批量生产的东风4型柴油机车，不仅机车数量和生产能力无法满足需求，而且在柴油机、传动系统以及制造工艺等方面也存在较多问题，机车可靠性和生产质量仍有待改进。 为了缓解机车数量不足的燃眉之急，中华人民共和国铁道部经研究后决定，按技贸结合原则从国外进口一批大功率柴油机车。 经过反复比较后，中国最后选定了美国通用电气运输系统分公司（英语：GE Transportation）的产品、属于通用电气Dash-7系列产品之一的C36-7型柴油机车，这种机车按中国铁路机车命名规范定型为ND5型柴油机车。 该型机车配属上海铁路局、济南铁路局、北京铁路局、沈阳铁路局投入运用以后，有效提高了津浦铁路、丰沙铁路、京原铁路、沈大铁路等主要干线运用区段的牵引定数和铁路货运量，加快中国铁路繁忙干线内燃化的步伐，缓解了铁路运输能力紧张的情况，产生了可观的社会经济效益。 牵引电动机与转向架构架的连接沿用了东风4型机车的传统形式，但由于通用电气的牵引电动机抱轴轴颈较粗，并配用英制25°压力角（英语：Pressure angle）的牵引齿轮，因此牵引电动机抱轴部分、齿轮箱和轮对亦相应改变了设计。 牵引电动机采用单侧齿轮传动的轴悬式驱动方式（滑动抱轴承式半悬挂），即牵引电动机的一侧通过抱轴瓦（滑动轴承）刚性地支承在车轴上，另一侧通过弹性元件（橡胶垫）和吊杆悬挂在转向架构架上。