Motory série 645 sa začali vyrábať v roku 1965. Keďže séria 567 dosiahla svoje limity v náraste výkonu, bol potrebný väčší zdvihový objem; to sa dosiahlo zvýšením vŕtania z 8+1⁄2 palca (216 mm) u radu 567 na 9+1⁄16 palca (230 mm) u radu 645 pri zachovaní rovnakého zdvihu a výšky paluby. Zatiaľ čo kľuková skriňa bola upravená zo série 567, motory 567C a novšie (alebo motory 567, ktoré boli upravené podľa špecifikácií 567C, niekedy označované ako motory 567AC alebo 567BC) môžu akceptovať servisné diely série 645, ako sú pohonné jednotky. Naopak, motor 567E využíva blok série 645E s pohonnými jednotkami série 567.

Všetkých 645 motorov využíva buď Rootsovo dúchadlo alebo turbodúchadlo na vyplachovanie valcov. Pre motory s turbodúchadlom je turbodúchadlo poháňané ozubeným kolesom a má jednosmernú spojku, ktorá mu umožňuje fungovať ako odstredivé dúchadlo pri nízkych otáčkach motora (keď samotný prietok výfukových plynov a teplota nestačia na pohon turbíny) a turbodúchadlo poháňané čisto výfukovými plynmi. pri vyšších rýchlostiach. Turbodúchadlo sa môže vrátiť do funkcie kompresora pri požiadavkách na veľké zvýšenie výstupného výkonu motora. Hoci je údržba nákladnejšia ako u Rootsových dúchadiel, spoločnosť EMD tvrdí, že táto konštrukcia umožňuje „výrazne“ znížiť spotrebu paliva a emisie, zlepšiť výkon vo veľkých výškach a dokonca až o 50 percent zvýšiť maximálny menovitý výkon oproti motorom fúkaným Rootsom pre rovnaké motory. zdvihový objem motora.