Motorji serije 645 so začeli proizvajati leta 1965. Ker je serija 567 dosegla svoje meje v povečanju konjskih moči, je bila potrebna večja prostornina; to je bilo doseženo s povečanjem izvrtine z 8+1⁄2 in (216 mm) na seriji 567 na 9+1⁄16 in (230 mm) na seriji 645, ob ohranjanju enakega hoda in višine krova. Medtem ko je bil blok ročične gredi spremenjen iz serije 567, lahko motorji 567C in novejši (ali motorji 567, ki so bili spremenjeni po specifikacijah 567C, včasih imenovani motorji 567AC ali 567BC) sprejmejo servisne dele serije 645, kot so pogonski sklopi. Nasprotno pa motor 567E uporablja blok serije 645E z močnostnimi sklopi serije 567.

Vsi motorji 645 uporabljajo Rootsovo puhalo ali turbopolnilnik za čiščenje valjev. Pri motorjih s turbinskim polnilnikom je turbopolnilnik gnan z zobniki in ima prehitevalno sklopko, ki mu omogoča, da deluje kot centrifugalno puhalo pri nizkih vrtljajih motorja (ko samo pretok in temperatura izpušnih plinov ne zadoščata za pogon turbine) in turbopolnilnik, ki ga poganja izključno izpušni plin. pri višjih hitrostih. Turbopolnilnik lahko ponovno deluje kot kompresor med zahtevami po velikem povečanju izhodne moči motorja. Čeprav je vzdrževanje dražje od puhal Roots, EMD trdi, da ta zasnova omogoča "znatno" zmanjšano porabo goriva in emisije, izboljšano zmogljivost na visoki nadmorski višini in celo do 50-odstotno povečanje največje nazivne moči v primerjavi z motorji Roots za enako vrednost. prostornina motorja.