Motory řady 645 vstoupily do výroby v roce 1965. Protože řada 567 dosáhla svých limitů ve zvýšení výkonu v koňských silách, bylo zapotřebí většího zdvihového objemu; toho bylo dosaženo zvětšením vrtání z 8+1⁄2 palce (216 mm) u řady 567 na 9+1⁄16 palce (230 mm) u řady 645 při zachování stejného zdvihu a výšky paluby. Zatímco kliková skříň byla upravena z řady 567, motory 567C a novější (nebo motory 567, které byly upraveny podle specifikací 567C, někdy označované jako motory 567AC nebo 567BC) mohou přijímat servisní díly řady 645, jako jsou pohonné jednotky. Naopak motor 567E využívá blok řady 645E s výkonovými agregáty řady 567.

Všech 645 motorů využívá buď Rootsovo dmychadlo nebo turbodmychadlo pro vyplachování válců. U přeplňovaných motorů je turbodmychadlo poháněno ozubenými koly a má volnoběžnou spojku, která mu umožňuje fungovat jako odstředivé dmychadlo při nízkých otáčkách motoru (kdy samotný průtok výfukových plynů a teplota nestačí k pohonu turbíny) a turbodmychadlo poháněné čistě výfukovými plyny. při vyšších rychlostech. Při požadavcích na velké zvýšení výstupního výkonu motoru se turbodmychadlo může vrátit k funkci přeplňování. Přestože je údržba nákladnější než u Rootsových dmychadel, společnost EMD tvrdí, že tato konstrukce umožňuje „výrazně“ snížit spotřebu paliva a emise, zlepšit výkon ve vysokých nadmořských výškách a dokonce až o 50 procent zvýšit maximální jmenovitý výkon oproti Rootsovým dmychadlům u stejných motorů. zdvihový objem motoru.