A 645-ös sorozatú motorok gyártása 1965-ben kezdődött. Mivel az 567-es sorozat elérte a lóerő-növekedés határait, nagyobb lökettérfogatra volt szükség; ez úgy valósult meg, hogy a furatot az 567-es sorozatnál 8+1⁄2 hüvelykről (216 mm) a 645-ös sorozatnál 9+1⁄16 hüvelykre (230 mm-re) növelték, miközben megőrizték ugyanazt a löket- és fedélmagasságot. Míg a forgattyúházat az 567-es sorozatból módosították, az 567C-es és későbbi motorok (vagy az 567-es motorok, amelyeket az 567C-es specifikációkra módosítottak, néha 567AC- vagy 567BC-motorokként is emlegetik) a 645-ös sorozatú szervizalkatrészeket, például erőegységeket is fogadhatnak. Ezzel szemben az 567E motor 645E sorozatú blokkot alkalmaz 567 sorozatú erőegységekkel.

Mind a 645 motorban Roots ventilátor vagy turbófeltöltő található a hengerürítéshez. A turbófeltöltős motorok esetében a turbófeltöltő fogaskerekes hajtású, és van egy futótengelykapcsolója, amely lehetővé teszi, hogy alacsony motorfordulatszámon centrifugális légfúvóként működjön (amikor a kipufogógáz áramlása és hőmérséklete önmagában nem elegendő a turbina meghajtásához), valamint egy tisztán kipufogógáz-hajtású turbófeltöltő. nagyobb sebességnél. A turbófeltöltő visszatérhet feltöltő szerepre, amikor a motor kimenő teljesítményét nagymértékben növelni kell. Bár drágább a karbantartása, mint a Roots fúvóké, az EMD azt állítja, hogy ez a kialakítás "jelentősen" csökkenti az üzemanyag-fogyasztást és a károsanyag-kibocsátást, javítja a teljesítményt nagy magasságban, és akár 50 százalékkal növeli a maximális névleges lóerőt a Roots fúvott motorokhoz képest. motor lökettérfogat.