Động cơ dòng 645 được đưa vào sản xuất vào năm 1965. Vì dòng 567 đã đạt đến giới hạn về mức tăng mã lực nên cần có dung tích lớn hơn; điều này được thực hiện bằng cách tăng lỗ khoan từ 8+1⁄2 in (216 mm) trên dòng 567 lên 9+1⁄16 in (230 mm) trên dòng 645, trong khi vẫn duy trì cùng hành trình và chiều cao boong. Trong khi cacte được sửa đổi từ dòng 567, động cơ 567C trở lên (hoặc động cơ 567 đã được sửa đổi theo thông số kỹ thuật 567C, đôi khi được gọi là động cơ 567AC hoặc 567BC) có thể chấp nhận các bộ phận dịch vụ của dòng 645, chẳng hạn như cụm nguồn. Ngược lại, động cơ 567E sử dụng khối sê-ri 645E với cụm nguồn sê-ri 567.

Tất cả động cơ 645 đều sử dụng máy thổi Roots hoặc bộ tăng áp để làm sạch xi lanh. Đối với động cơ tăng áp, bộ tăng áp được dẫn động bằng bánh răng và có bộ ly hợp chạy quá mức cho phép nó hoạt động như một máy thổi ly tâm ở tốc độ động cơ thấp (khi chỉ riêng lưu lượng khí thải và nhiệt độ không đủ để dẫn động tuabin) và một bộ tăng áp hoàn toàn dẫn động bằng khí thải. ở tốc độ cao hơn. Bộ tăng áp có thể trở lại hoạt động như một bộ tăng áp khi có nhu cầu tăng công suất đầu ra của động cơ. Mặc dù chi phí bảo trì đắt hơn so với máy thổi Roots, EMD tuyên bố rằng thiết kế này cho phép giảm "đáng kể" mức tiêu thụ nhiên liệu và khí thải, cải thiện hiệu suất ở độ cao và thậm chí tăng tới 50% công suất định mức tối đa so với động cơ Roots-thổi cho cùng một loại động cơ. chuyển vị của động cơ.