Ces deux prototypes furent affectés en 1969 (respectivement janvier pour la BB 9003, avril pour la 9004) au dépôt d'Avignon afin d'y terminer leur carrière, normalement reléguées aux trains de messageries. Outre Lyon - Avignon via Valence, voire Avignon - Miramas via Arles, elles ont probablement fréquenté la ligne Tarascon - Sète.
A noter que la BB 9004 détenait (comme la CC 7107) le record du monde de vitesse à 331 km/h, tandis que la 9003 fut la première locomotive à être télécommandée depuis la voie : après leur réforme en janvier 1973, ces machines ont au début des années 80 subi une restauration aux ateliers d'Arles en vue d'obtenir une machine numérotée BB 9004 (mais la caisse est celle de la 9003) exposée à la Cité du Train à Mulhouse.