645-sarjan moottorit aloitettiin tuotantoon vuonna 1965. Kun 567-sarja oli saavuttanut rajansa hevosvoiman lisäyksessä, tarvittiin suurempi iskutilavuus; Tämä saavutettiin lisäämällä halkaisua 8+1⁄2 tuumasta (216 mm) 567-sarjassa 9+1⁄16 tuumaan (230 mm) 645-sarjassa säilyttäen samalla iskun ja kannen korkeuden. Vaikka kampikammiota muutettiin 567-sarjasta, 567C ja uudemmat moottorit (tai 567-moottorit, jotka on muunnettu 567C:n spesifikaatioiksi, joskus kutsutaan 567AC- tai 567BC-moottoreiksi) voivat hyväksyä 645-sarjan huoltoosia, kuten tehokokoonpanoja. Sitä vastoin 567E-moottori käyttää 645E-sarjan lohkoa, jossa on 567-sarjan tehokokoonpanoja.

Kaikissa 645 moottorissa on joko Roots-puhallin tai turboahdin sylinterien huuhtelua varten. Turboahdetuissa moottoreissa turboahdin on vaihdekäyttöinen ja siinä on ylikäyntikytkin, jonka avulla se voi toimia keskipakopuhaltimena alhaisilla moottorin kierrosnopeuksilla (kun pakokaasun virtaus ja lämpötila eivät yksinään riitä turbiinin pyörittämiseen) ja puhtaasti pakokaasukäyttöisellä turboahtimella. suuremmilla nopeuksilla. Turboahdin voi palata toimimaan ahtimena, kun vaaditaan suurta moottorin tehon lisäystä. Vaikka tämä on kalliimpaa ylläpitää kuin Roots-puhaltimet, EMD väittää, että tämä malli mahdollistaa "merkittävästi" alemman polttoaineenkulutuksen ja päästöjen, paremman suorituskyvyn korkealla ja jopa 50 prosentin lisäyksen suurimmassa nimellistehossa Roots-puhaltimiin verrattuna. moottorin iskutilavuus.