为了满足铁路运输对机车经济性、耐久性、可靠性的要求，大连机车车辆厂根据“[[生产]]一代产品、试制一代[[产品]]、研究一代产品”的方针，在试制试验16V240ZJB型柴油机和东风4B型柴油机车的同时，已经开始着手研究开发下一代的16V240ZJC型柴油机和用于干线货运的东风4C型柴油机车。1983年，东风4C型柴油机车的研制工作被列入1984年铁路科技发展计划，以及铁道部“七五”规划五十个重点项目之一。1982年至1983年，大连机车车辆厂与[[英国]]里卡多公司展开技术合作，采用里卡多公司提供的评价[[数据]]和改进建议，对16V240ZJB型柴油机进行改良[[设计]]。作为第一期技术合作成果的首台16V240ZJC型柴油机于1984年9月完成试制，并于1985年9月通过热工性能试验、扭振试验和UIC 100小时性能试验。