Le développement des électrifications en 25000 V 50 Hz au début des années 60 entraîna la création de points de contact avec les lignes déjà électrifiées en 1500 V continu. La création de gares commutables (comme à Dôle) ou l'utilisation d'engins ayant des performances très différentes sous ces différents systèmes n'tant pas satisfaisants, la création de nouvelles machines développant les mêmes caractéristiques sous les deux tensions devint inéluctable.
C'est à partir de la BB 16028, accidentée au bout de quelques mois d'utilisation, que fut créé le prototype BB 20005, premier engin pleinement utilisable sous chaque système, avec une puissance de 3400 kW sous 1500 V continu (moteurs alimentés en 750 V, performances très proches de celles d'une BB 9200) et de 4130 kW en monophasé (moteurs à leur pleine tension nominale, 1050 V, engin identique à une BB 16000).
Les essais menés entre Dijon et la frontière suisse (Vallorbe) s'étant révélés très concluants (plus besoin de changer de machine à Dôle), une commande de 46 BB 25200 identiques à la BB 20005 a rapidement eu lieu. Entre temps, ce prototype a reçu une transmission modifiée, limitée à 130 km/h, permettant de remorquer des charges plus lourdes en service marchandises : il en découlera la série des 25 BB 25100, puis des 45 BB 25150. Après avoir été utilisée avec ces engins, la BB 20005 a été remise au type BB 16000 lors de son passage en révision générale en 1975.