Двигуни серії 645 почали виробляти в 1965 році. Оскільки серія 567 досягла своїх меж у збільшенні потужності, виникла потреба в більшому об’ємі; це було досягнуто шляхом збільшення діаметра ствола з 8+1⁄2 дюйма (216 мм) на серії 567 до 9+1⁄16 дюйма (230 мм) на серії 645, зберігаючи той самий хід і висоту палуби. Хоча картер був модифікований із серії 567, двигуни 567C і новіші (або двигуни 567, які були модифіковані відповідно до специфікацій 567C, іноді називаються двигунами 567AC або 567BC) можуть приймати запчастини серії 645, такі як силові вузли. Навпаки, двигун 567E використовує блок серії 645E з силовими агрегатами серії 567.

Усі двигуни 645 використовують або повітродувку Рутса, або турбокомпресор для очищення циліндрів. Для двигунів з турбонаддувом турбокомпресор має редукторний привод і має обгінну муфту, яка дозволяє йому діяти як відцентровий повітродувник на низьких обертах двигуна (коли потік вихлопних газів і температура самі по собі недостатні для приводу турбіни), а також турбокомпресор, що приводиться виключно вихлопом. на вищих швидкостях. Турбонагнітач може повернутися до функції нагнітача, якщо потребує значного збільшення вихідної потужності двигуна. Незважаючи на те, що обслуговування повітродувок дорожче, ніж повітродувки Roots, EMD стверджує, що ця конструкція дозволяє «суттєво» зменшити споживання палива та викиди, покращити роботу на великій висоті та навіть до 50 відсотків збільшити максимальну номінальну потужність порівняно з двигунами Roots. об'єм двигуна.