1958年，布良斯克机械制造厂在TE1、TE3型柴油机车的基础上，研制了TEM1型调车柴油机车。TEM1型柴油机车沿用了与TE1型机车相同的车体结构、牵引发电机和其他辅助设备，并采用了经过改进的2D50型柴油机，而走行部结构包括转向架及牵引电动机均与TE3型机车相同。因此，TEM1型机车实际上是TE1、TE3型机车的混合体，机车绝大部分零部件均能够通用，不仅有利于减少设计工序和快速投入生产，亦使机务部门的维护工作更为方便。至1968年，布良斯克机械制造厂停产了TEM1型机车，并转产新一代的TEM2型柴油机车。