С 1935 года советские ученые и конструкторы вели работы в перспективном направлении т.н. теплопаровозов. Эта концепция подразумевала строительство локомотивов с комбинированной силовой установкой, в составе которой объединялись паровая машина и двигатель внутреннего сгорания. Эта идея была предложена студентом Московского электромеханического института инженеров транспорта Л.М. Майзелем, который принял активное участие в дальнейших работах. В течение нескольких первых лет ученые и инженеры вели теоретические работы, а в 1939 году стартовали сразу несколько новых проектов, которые разрабатывались Коломенским и Ворошиловградским паровозостроительными заводами.

Ворошиловградский паровозостроительный завод (ныне Луганский тепловозостроительный) начал работы по перспективному проекту в первых месяцах 1939 года. Работы возглавили А.С. Близнянский, Д.В. Львов и П.А. Сорока. Кроме того, в проекте принял участие и автор идеи Л.М. Майзель, к этому времени закончивший институт и устроившийся работать на Ворошиловградский завод. Всего за несколько месяцев группа инженеров сформировала облик перспективного локомотива, а затем разработала проект, по которому в дальнейшем был построен опытный теплопаровоз. Примечательно, что все проектные работы заняли лишь несколько месяцев. Проект был готов уже в июне 1939 года, после чего стартовало строительство локомотива.

Общий вид теплопаровоза №8000