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 la plus simple, avec pour chaque demi machine, un seul moteur Diesel, une seule génératrice et trois moteurs de traction (un par essieu moteur). Le poids reste très élevé, la disposition 2C2 + 2C2 avec deux demi machines reste dont incontournable.
Arrivant après 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.