Construites à Tarbes par CEF (Constructions Electriques de France), ces machines destinées à un usage mixte ont été emblématiques de la Compagnie du Midi, et furent également utilisées par d'autres réseaux y compris à l'étranger.
Cette première tranche de 90 machines se répartit en deux sous séries :
Outre des différences au niveau des rapports d'engrenages, les deux séries ont des équipements électriques différents; les E 4000 ayant été livrées plus tardivement et bénéficiant ainsi du retour d'expérience des E 4000.
Au début des années 50, ces machines on tété déclassées aux manœuvres après avoir eu leurs appareillages électriques modernisés et fiabilisés, et une renumérotation dans les séries BB 1500 et 1600. Cette seconde vie leur permit de survivre jusqu'en 1979 pour les BB 1500 ex 4000, et même 1984 pour les 1600 ex 4500.
Dix autres locomotives ont été fabriquée sen 1926 - 1927 pour le Maroc : les E 500 CFM, alimentées en 3000 V continu et aptes à 65 ou 90 km/h selon la sous série.
En outre, les E 4500 du Midi ont inspiré les sept machines électriques commandées par la compagnie espagnole du NORTE pour l'électrification en 1500 V de la ligne Latour de Carol - Barcelone. Ces machines ont été construites en 1929 en Espagne par CAF et ont d'abord été numérotées dans la série E 1000 Norte, puis dans la série 281 RENFE avec entretemps adaptation au 3000 V continu. Très robustes, ces machines ont terminé leur carrière en 1987.
Incluant 140 engins, cette deuxième génération, toujours scindée en deux séries se différenciant par leur vitesse maximale, est beaucoup plus réussie et a fait preuve dès le départ d'une grande robustesse et fiabilité.
En outre, ces machines ont connu un dérivé au Maroc, avec les seize E 600 CFM (puis ONCF) aptes à 85 km/h et alimentées en 3000 V continu.
Ces 67 machines sont construites pour l'électrification de Montauban - Sète et de Toulouse - Neussargues. Le constructeur CEF est maintenant intégré à ALSTHOM ; une partie de la fabrication des engins est faite à son usine de Belfort. Apparition d'un système de freinage par récupération : dans les descentes, les moteurs de traction sont utilisés comme des génératrices et renvoient du courant à la caténaire.
En outre, des machines quasi identiques furent construites pour d'autres réseaux :
Une fois la SNCF créée, celle-ci a continué à acquérir des locomotives dérivées de celles du Midi (203 en tout). La fabrication a lieu dans diverses usines : Belfort, Nantes...
Là encore, des dérivés virent le jour à l'exportation :
La BB 1632 exposée au Musée de Mulhouse sous le numéro E 4002 a une livrée gris très clair (presque blanc) appliquée à partir de photographies d'époque, en sortie d'usine. Il semblerait que cette décoration soit une simple teinte d'apprêt facilitant la photo "officielle" et n'ait pas été utilisée sur les engins une fois en service.
Aussi bien du temps du Midi, du PO Midi qu'après la constitution du PLM, les engins reçus par la Compagnie du Midi ont revêtu une livrée vert sombre dont les nuances variaient en fonction du vieillissement, et de la propreté de l'engin...
Les BB 300 deuxième série et 900 ex Etat ont, elles, d'abord été peintes en vert sombre, avant de recevoir une livrée vert bleuté à l'occasion de leur passage en GRG (Grande Révision Générale) occasionnant une modification de leurs faces frontales.
Les prototypes BB 0401 et 8051 ont respectivement arboré une livrée vert sombre et vert bleuté avec bandeaux en inox (c'est à dire identique aux BB 1100 hollandaises).
Enfin, les "descendantes" BB 8100 ont suivi les différentes décoration de la SNCF : livrée verte en plusieurs variantes, puis décorations "gris béton". Cette livrée "béton" a également été appliquée à deux BB 300.
Au niveau de l'éclairage, là encore, il y a eu plusieurs variantes :
Il en fut de même pour les marquages :
Certaines séries comme les BB 4100 / 4600 pouvaient avoir une partie de leurs persiennes latérales obstruées par des tôles amovibles afin d'éviter les entrées de neige en période hivernale.
Initialement, tous les engins ex Midi, les BB 900 ex Etat et toutes les BB 300 disposaient de faces frontales à trois baies, celle du milieu faisant partie d'une porte utilisée pour faciliter le passage des agents lors de circulations en unité multiples. Au fil du temps, des modifications sont intervenues :
De par leurs similitudes techniques, les machines des deuxièmes et troisièmes générations ont subi de nombreuses modifications au cours de leur carrière :
Du côté des BB 4100, leur transformation en BB 4600 a été effectuée pour rouler à 90 km/h au lieu de 70 (puis 75 à partir de 1950).
Suite au déclassement de 4600 aux manœuvres à partir de 1972 (réforme de 1500 et
1600), survinrent des ruptures de pivots de bogies