За короткий срок, к 30 декабря 1975 года, тепловоз ТЭП75 был собран. Это была большая победа. Новый локомотив-богатырь — достойный подарок партийному съезду — создавался барнаулозаводцами в тесном содружестве с учеными Харькова, Москвы, Ленинграда, а также с коллективами харьковского завода «Электротяжмапг» имени В. И. Ленина, Таллинского электротехнического завода имени М. И. Калинина и других предприятий страны.
Нужно отдать должное специалистам отдела главного конструктора по локомотивостроению: главному конструктору отдела Ю. В. Хлебникову, сотрудникам его отдела Б. Н. Морошкину, И. И. Сулимцеву, В. В. Лукину, В. А. Миончинскому, А. А. Карасеву — ведущему конструктору, Е. Н. Волкову, Г. А. Серделевичу, П. В. Кузнецову, С. Г. Шапиро, А. М. Найману и другим, оперативно решавшим целый ряд производственно-организационных и технических проблем.
Пассажирский тепловоз ТЭП75 по основным параметрам и экономичности опережал лучшие мировые образцы. В мировой практике локомотив не имел аналога по удельной мощности и расходу топлива. Удельный расход топлива (нохминальный) был равен всего 158 граммам на эффективную лошадиную силу в час. Если у тепловоза ТЭП60 удельная масса составляет 42 килограмма на одну лошадиную силу (кг/л. е.), у тепловоза ТЭП70—32, то у тепловоза ТЭП75 она равна всего лишь 23 кг/л.е., то есть его металлоемкость почти в два раза меньше, чем у тепловоза ТЭП60. Вес тепловоза ТЭП75 увеличился незначительно. Его кузов лишь несколько длиннее по сравнению с кузовом тепловозов ТЭП60 и ТЭП70. А по мощности он превосходил их: первый — в 2 раза, второй — в 1,5 раза. В то же время тепловоз обладал высоким коэффициентом полезного действия — 31,5%. Электрическая передача переменно-постоянного тока обеспечила требуемое преобразование для тяги момента дизеля. Трехосные тележки имели двухступенчатое рессорное подвешивание с демпфированием колебаний гидравлическими амортизаторами во второй ступени. Новинкой было и то, что тепловоз от силовой установки обеспечивал электроэнергией пассажирские вагоны. Летом они снабжались от локомотива кондиционированным воздухом, а зимой — теплом.
Наряду с конструкторами и рабочими свой вклад внесли дизайнеры. Внешний вид локомотива привлекает солидностью, простотой и яркостью рисунка.