Модернизированный двухсекционный тепловоз ТГ16М имеет улучшенные технико-экономические характеристик и предусматривает установку четырех дизель-генераторов производства Уральского дизель-моторного завода (УДМЗ, г. Екатеринбург, входит в ОАО "Синара - Транспортные машины").

В конструкции тепловоза установлены унифицированные рамы тележки, что делает возможным эксплуатацию тепловоза на дорогах шириной колеи 1067мм и 1520мм. На тепловозе будет установлена новая микропроцессорная система управления, которая позволит обеспечить оптимальную загрузку всех дизелей локомотива для обеспечения минимального расхода топлива.