ТЭ1
В отличие от, например, создания самолёта Ту-4, когда конструкторам приходилось точно копировать все детали американского B-29, в данном случае условия были менее жёсткие. Инженерам предстояло перевести размеры из дюймовой шкалы измерения в метрическую, а затем подогнать их под советские государственные стандарты, а также разработать узлы с учётом использования выпускаемых в СССР материалов и имеющегося оборудования. По этой причине диаметр колёс был изменён с 1016 (40 дюймов) на 1014 мм (уже в процессе выпуска его увеличат до 1050 мм), вместо тормоза EL14 системы Вестингауза применён тормоз Матросова, а сам тепловоз по сравнению с прототипом стал на 40 мм длиннее (16 892 против 16 852 мм[2]) и почти на 3 тонны тяжелее (123,9 против 121,2 т[2]). В целом все работы по проектированию были закончены уже в 1946 году, то есть заняли около года[1].
ТЭ120
Кузов и главная рама опытного тепловоза унифицированы с кузовом и главной рамой тепловоза серии 132, представляющего видоизмененный для колеи 1435 мм тепловоз ТЭ109; тележки схожи с бесчелюстными тележками тепловоза серии 130, в них использован также ряд узлов тележек тепловозов 2ТЭ116 и серии 140, изготовляемых для железных дорог ГДР. Основным отличием тележек опытного тепловоза от тележек тепловоза 2ТЭ116 является применение колесно-моторных блоков с опорно-рамной подвеской тяговых электродвигателей, полых валов и резинокордных элементов. Колёсные пары тепловоза имеют диаметр 1050 мм, передаточное число редукторов 75:22=3,41. Длина тепловоза по осям автосцепок 27670 мм.