青藏铁路以前都是内燃机车，西宁到格尔木以前用过东风1，后来用的东风4。格尔木到拉萨段施工用的东风4，也试过东风8B雪域神舟，后来用的NJ2，再后来用和谐内3高原版，西格段电气化后用电力机车，有和谐1C和和谐1D。
青藏铁路火车头型号是HXN30311。
2006年，中国的青藏铁路全线通车，拥有着世界上海拔最高的火车轨道长达一个多世纪的南美洲的安第斯山脉头衔易主。青藏铁路最高点位于海拔5，072米的唐古拉山口在拉格线上，是号称离“天堂”最近的铁路。此前，拉格线牵引任务均由美国进口的NJ2型机车完成。
2006年6月11日11时，伴随着HXN30311机车清脆的汽笛声，Z6801次旅客列车到达拉萨站，标志着国产高原机车正式担当青藏铁路格拉线（拉萨-格尔木）旅客列车牵引任务。
担当此次格拉线牵引任务的HXN3型高原机车，是由中车大连公司根据我国高原地区特殊的地理环境研制的大功率交流传动内燃机车。最高时速120km/h，额定功率3100kW，机车具有功率大、结构简单、可靠性高、维护工作量小的特点。机车柴油机采用高原型增压器，当海拔和环境温度发生变化时，柴油机输出功率会自动修正。
