Работы по созданию и испытаниям газотурбовозов проводились в 1941-1973 гг. в Швейцарии, Франции, США, СССР. Построенные газотурбовозы работали на нефтяных видах топлива.
Идея применения криогенного топлива - сжиженного природного газа (СПГ) - на мощных магистральных локомотивах принадлежит ОАО «Российские железные дороги».
Основная цель создания газотурбовоза - применение альтернативных видов топлива, в данном случае сжиженного газа для реализации увеличенных мощности и силы тяги для вождения грузовых поездов повышенного веса. Магистральный газотурбовоз мощностью 8 300 кВт и силой тяги длительного режима 620 кН по своим характеристикам заменяет трехсекционный магистральный тепловоз и может обеспечить тягу поездов без изменения их веса на станциях стыкования электровозной и автономной тяги.
Преимущество СПГ при использовании в качестве моторного топлива объясняется более высокой его плотностью (в 3 раза) и низким давлением по отношению к сжатому газу, что позволяет уменьшить габариты и массу системы хранения бортового топлива, обеспечить необходимый запас хода от одной заправки (не менее 1 000 км). При этом степень загрязнения окружающей среды более чем в 10 раз ниже, чем у тепловозов. Срок окупаемости газотурбовоза составляет 7,5 лет.
Работы по созданию магистрального газотурбовоза на сжиженном природном газе начались в марте 2005 года.
При выборе газотурбинного двигателя для газотурбовоза был проанализирован ряд газотурбинных установок, выпускаемых отечественными предприятиями - ФГУП «Салют», ОАО Авиамоторный научно-технический комплекс «Союз» (г. Москва), ОАО «Авиадвигатель» (г. Пермь), СНТК им Н.Д.Кузнецова (г. Самара), изучены их производственные и экспериментальные базы.
СНТК им. Н.Д.Кузнецова предложил газотурбинный двигатель НК-361 мощностью 8 300 кВт с КПД 30% и наиболее эффективной схемой регазификации, при которой сжиженный газ превращается в газообразное состояние в теплообменнике, установленном непосредственно в выхлопном патрубке турбины, без использования промежуточных теплоносителей.
Подобная схема была разработана и применена СНТК им. Н.Д.Кузнецова на газотурбинном двигателе, установленном на опытном самолёте ТУ-155. При разработке этого двигателя была создана экспериментальная база для испытания криогенного оборудования, и сложился единственный в мире коллектив высококвалифицированных специалистов в области криогенной авиации, что и определило выбор производителя ГТД для газотурбовоза.
В целях сокращения времени на разработку и изготовление локомотива было принято решение о создании его на базе экипажной части серийного электровоза ВЛ15.
Ведение работ по созданию газотурбовоза поручено головному предприятию - ОАО «Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава» (ОАО «ВНИКТИ», г. Коломна). В 2005-2006 гг ВНИКТИ разработаны ТТ, ТЗ на газотурбовоз, выполнены эскизный и технический проекты газотурбовоза, разработана конструкторская документация на тяговую и бустерную секции газотурбовоза, изготовлена и испытана часть комплектующего оборудования, в том числе микропроцессорная система управления локомотивом, пульты управления, тяговые и вспомогательные преобразователи. Специалисты ВНИКТИ непрерывно обеспечивали техническое сопровождение всех работ по изготовлению и испытаниям газотурбовоза и его основного оборудования на Воронежском ТРЗ, СНТК им. Н.Д.Кузнецова, ОАО «Уралкриомаш», ЗРПС и других предприятиях-соисполнителях.
В декабре 2006 года были проведены успешные реостатные испытания силового блока газотурбовоза с работой на сжиженном природном газе на полигоне СНТК им. Н.Д.Кузнецова со снятием максимальной мощности ГТД. В апреле 2007 года была завершена сборка газотурбовоза на Воронежском ТРЗ.
С мая 2007 года Куйбышевская железная дорога и ее завод по ремонту подвижного состава (ЗРПС) (г. Самара) обеспечивают проведение пуско-наладочных работ и испытаний локомотива.
В сжатые сроки (октябрь - декабрь 2007 года) специалистами ВНИКТИ и СНТК им. Н.Д.Кузнецова была создана и испытана принципиально новая система управления газотурбинным двигателем (МПСУ-ГТ).
4 июля 2008 года первый в мире газотурбовоз на сжиженном природном газе совершил опытную поездку с грузовым составом массой 3 200 тонн по Куйбышевской железной дороге.
25 ноября 2008 года газотурбовоз начал эксплуатироваться на полигоне Московской железной дороге, 16 декабря 2008 г. провел грузовой состав массой 8 300 тонн по маршруту Вековка - Бекасово.
20 декабря 2008 года локомотив совершил поездку по маршруту Рыбное - Перово с поездом массой 10 000 тонн - рекордной для автономного локомотива.