Seule compagnie française à s'intéresser à la traction Diesel, le PLM, après des essais de locomotives de manœuvres, estimait que la technologie disponible au milieu des années 30 rendait enfin possible la réalisation de locomotives Diesel de ligne.
Deux prototypes sont alors construits : les 262 AD 1 et 262 BD 1, d'aspect proche mais techniquement différents.
La 262 AD 1 est livrée en 1938, alors que la SNCF vient d'être créée. Cette locomotive double comporte pas moins de quatre moteurs Diesel, chacun étant associé à une génératrice ; le courant continu produit est ensuite envoyé dans les douze moteurs de traction (deux par essieu moteur). Ces nombreux équipements indépendants permettent d'améliorer la disponibilité de la machine et de pouvoir continuer à l'utiliser même si certains éléments sont en panne.
Rejointe un an après par la 262 BD 1, les deux prototypes ont été essayés sur la ligne Paris - Lyon, puis garés pendant la Seconde Guerre Mondiale. Remises en service en 1945, leur bon fonctionnement incitera la SNCF à persévérer dans le développement d'engins Diesel. Avec l'électrification de la ligne en 1950, les deux engins sont mutés à Nice et utilisés sur la ligne de la Côte d'Azur jusqu'à leur réforme en 1955.