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东方红5B型机车（3000系）与[[东方红5型内燃机车|东方红5型机车]]相比，在保持总体布置大体不变和主要零部件互换通用的原则下，将柴油机装车[[功率]]由1075马力（790千瓦）提高到1250马力（920千瓦）；机车整备重量由86吨增加到92吨，轴重相应提高到23吨，换用了效率更高的液力变扭器（B45型起动变扭器、B85型运转变扭器）；采用带有盘转机构的ZJ2012型液力传动箱上，提高了机车换向的可靠性；采用加强型车轴齿轮箱，增加了齿轮强度和箱体刚度；为适应轴重的提高和新型车轴齿轮箱的安装要求，改进设计了[[转向架]]；柴油机进气采用两级空气滤清，适应工矿企业较多粉尘的使用环境；柴油机排气口可以按需要加装消声器，司机室内壁采用新型的隔热隔声[[材料]]。
东方红5C型机车（4000系） <ref>[http://blog.sina.com.cn/s/blog_167fa891e0102yjnt.html 东方红5C型液力传动内燃机车 ]，新浪博客，2017-05-31</ref> 与东方红5B型机车大致相同，只是因应冶金工业的特点而在总体布置上稍有差异，东方红5C型机车应[[鞍山钢铁集团公司|鞍山钢铁]]提出的要求，将燃油箱置于车体内，并将总风缸置于车体下方两台转向架之间，避免油箱因碰撞而引致火灾。为了适应机车在冶金、化工工厂恶劣环境下使用的需要，这两种机车都采用了耐高温、防腐蚀材料，能够在50℃环境[[温度]]正常工作，并可以根据用户需要加装重联装置。。
1988年，资阳内燃机车厂应鞍钢、宝钢、攀钢等钢铁企业的要求，在东方红5B型机车的基础上研制成东方红7型柴油机车，差异仅在于换装[[石油]]部济南柴油机厂生产的Z12V190BJ型柴油机。