D'abord immatriculés comme des locotracteurs dans la série Y 9100, ces engins ont ensuite été renumérotés Y 51100 car appartenant à la catégorie des locomoteurs, leur puissance étant comprise entre 300 et 500 Ch. Les Y 9200 (puis Y 51200) sont quasi identiques, avec un moteur Diesel différent. Les deux séries ont un aspect classique, proche de celui des Y 7100.A noter que l'Y 51124 (ex Y 9124) a un temps été le prototype Y 9002.
A leur conception, ces engins étaient prévus pour assurer à la fois des manœuvres et des dessertes en ligne avec de courtes rames marchandises mais ils ont rapidement été évincés de ce service en raison de leur puissance relativement faible et de la disponibilité d'engins plus performants comme les BB 63500, à transmission électrique.
Ces engins ont eu une carrière relativement brève, car plus coûteux en utilisation et en entretien que des locotracteurs classiques : ils disparurent des inventaires SNCF dès 1985, remplacés par des Y 8000 neufs.
A noter que trois de ces engins ont été rachetés par des entreprises de travaux ferroviaires où ils connaissent encore actuellement une seconde carrière.