Некоторые особенности конструкции тепловоза ЧМЭ3, которые отличают его от других моделей:

• Продуманная осевая формула. 1 Обеспечивает устойчивость и надёжность в работе. 1
• Радиус проходимых кривых до 80 м. 1 Это обеспечивает манёвренность даже на участках с ограниченным пространством. 1
• Подвешивание ТЭД на опорно-осевых тележках. 1 Способствует более плавному и комфортному движению. 1
• Внушительный запас топлива. 1 Он составляет 6000 л, запас песка — 1500 кг, а запас воды — 1100 л. 1 Это обеспечивает возможность длительной работы без необходимости частых заправок или доливок. 1
• Дизель-генераторная установка в средней части главной рамы. 4 Она состоит из четырёхтактного шестицилиндрового дизеля мощностью 1350 л. с. и тягового генератора постоянного тока мощностью 885 кВт. 4