Кузов тепловоза несущей конструкции установлен на двух четырехосных тележках, каждая из которых состоит из двух двухосных тележек, шарнирно сочленных между собой низкорасположенной балкой-балансиром; посередине этой балки находится гнездо для шкворневого узла. Диаметр колес тележек 1250 мм. Тяговые электродвигатели ЭД-126 (такие же, как на тепловозах 2ТЭ121) установлены на рамах тележек. Передаточное число редукторов 95:22=4,32. Длина тепловоза по осям автосцепок 24750 мм.
На тепловозе установлен дизельгенератор 1-20ДГ, состоящий из дизеля 20ЧН26/26 и тягового агрегата А-716, смонтированных на общей поддизельной раме. Коленчатый вал дизеля с ротором тягового агрегата соединен пластинчатой муфтой.
Дизель четырехтактный, двадцатицилиндровый с V-образным расположением цилиндров, имеет двухступенчатую систему наддува и охлаждение наддувочного воздуха после каждой ступени. Блок дизеля выполнен с плоским разъемом подшипникового узла. Стальной коленчатый вал имеет противовесы на каждой щеке. Пуск дизеля осуществляется сжатым до давления 90 кгс/см2 воздухом, для чего служит компрессор с электрическим приводом. При частоте вращения вала 1000 об/мин дизель развивает номинальную мощность 6000 л.с. (4412 кВт); расход топлива при этом составляет 158-166 г/ (э.л.с - ч). Масса сухого дизеля 22600 кг.
Тяговый агрегат состоит из тягового и вспомогательного генераторов с принудительной вентиляцией. На агрегате укреплена выпрямительная установка. Тяговый генератор имеет активную мощность 4000 кВт, линейное напряжение 670/394 В, действующее значение линейного тока 2х1759/2х3160 А. Масса дизель-генераторного агрегата 36500 кг.
На тепловозе установлены тормозные резисторы, рассчитанные на мощность 6000 кВт. Служебная масса тепловоза 200 т (нагрузка от колесной пары на рельсы 25 тc). Сила тяги длительного режима при скорости 24,2 км/ч 470 кН (47900 кгс); конструкционная скорость тепловоза 100 км/ч; минимальный радиус проходимых кривых 125 м. Запас топлива на тепловозе 10000 кг, песка 3000 кг, масла 1380 кг, воды 1420 кг.
Тепловоз ТЭ136-0001 в 1985 г. совершил рейс по маршруту Ворошиловград - Ленинград - Москва - Ворошиловград, испытывался на участке Старобельск - Кондрашевская-Новая - Должанская. В 1984 г. в связи с 60-летием тепловозостроения в СССР тепловоз демонстрировался в Москве на Рижском вокзале и в Ленинграде, в 1986 г. на Международной выставке "Железнодорожный транспорт-86" на экспериментальном кольце ВНИИЖТа МПС на станции Щербинка, а в 1987 г. на Выставке достижений народного хозяйства СССР (на специализированной выставке, "Машиностроение - 70-летию Великого Октября").
Если к Вас есть еще какие-либо интересные сведения о этих локомотивах или их снимки, то присылайте их мне (Ивану Андрееву), а я постараюсь их поместить на страничку с указанием Вашего адреса.