La puissance de 3000 Ch., atteinte avec les A1A A1A 68000 et 68500, ne satisfait pas la SNCF : les locomotives à vapeur les plus puissantes (ex : 241 P) n'ont toujours pas de dignes remplaçantes, et les performances sont encore inférieures à celles de la traction électrique. En 1961, les moteurs Diesel disponibles ne dépassant pas les 3000 Ch., la solution choisie est d'en installer deux dans la même locomotive. La SNCF décide alors de commander en novembre 1961 quatre prototypes afin de tester cette solution : ce sont les BB 69000 et CC 70000.
Pour les BB 69000, une transmission hydraulique est utilisée : cette solution, utilisée en Allemagne par la DB, permet d'importants gains de poids par rapport à une transmission électrique. En revanche, elle ne permet pas de chauffer les rames et sa fiabilité est parfois délicate. Ici, chaque moteur Diesel est couplé à une transmission entraînant un bogie, on a deux machines quasi indépendantes dans une seule caisse. Le gain de poids (environ 25 tonnes) permet de n'avoir que quatre essieux, ce qui donne un rapport puissance / masse exceptionnel.
Livrées en 1964, les BB 69000 sont essayées pendant plusieurs années, principalement sur le réseau Est (elles sont affectées au dépôt de Chalindrey). Les essais semblent s'être déroulés correctement, mais plusieurs réticences apparaissent : les rames ne peuvent pas être alimentées en électricité, la transmission hydraulique est totalement inconnue pour la SNCF, et les moteurs Diesel font de gros progrès, atteignant 4000 Ch.
Dès 1967, la solution d'une machine à deux moteurs apparaît donc dépassée, avec la livraison des CC 72000 atteignant 3600 puis 4000 Ch. avec un seul moteur. Les quatre prototypes sont alors reversés au trafic marchandises autour de Chaumont, en appoint des séries plus classiques. L'apparition des voitures Corail, exigeant une alimentation électrique, et le choc pétrolier montreront clairement que les BB 69000 auraient été inadaptées à peine dix ans après leur construction. En revanche, étant contre toute attente fiables, les deux prototypes seront utilisés jusqu'en 1984, leur radiation étant principalement justifiée par des coûts d'entretien trop élevés du fait de leur très faible nombre. Ils ont été garés aux ateliers de Sotteville les Rouen, avant d'être ferraillés à la fin des années 80.
La livrée de ces deux prototypes a été dessinée par Paul Arzens, qui a voulu souligner par une double flèche la présence de deux moteurs Diesel. Les cabines, elles, sont reprises des BB 67000 et dérivés. De loin, les BB 69000 ressemblaient donc à deux demi 67000 assemblées, mais les bas de caisse et les bogies étaient spécifiques. Ces machines ont bénéficié d'une révision générale en 1973, mais leur aspect n'a pas été modifié à cette occasion.
Un site web est dédié à ces machines : http://belph80001.free.fr/.