V úvahu připadal takový typ, který by nekomplikoval údržbu v posledních letech parního provozu. Po elektrizaci trati hlavního tahu z Prahy přes Českou Třebovou, Olomouc, Žilinu a Košice do Čierné nad Tisou se měly uvolnit lokomotivy řady 475.1, 498.0 i 556.0 z rozhodujících lokomotivních řad. Ovšem šlo o lokomotivy vyžadující těžší tratový svršek, které by se proto nehodily pro vedlejší tratě. Pro dopravu na tratích s lehčím traťovým svrškem toho času měly ČSD lokomotivy řady 423.0, 433.0 434.2 a 534.03, které však nevyhovovaly - jednak pro osobní dopravu na delších úsecích a jednak měly poměrně malou rychlost. V té době bylo již rozhodnuto, že se právě tyto stroje nahradí novými motorovými lokomotivami o výkonech 700 až 750 koní. Vynikl proto jen nedostatek lokomotiv pro osobní vlaky pro zmíněné tratě.

A nešlo jen o hmotnosti na nápravy, bylo nutno počítat i s možností vytápět vlakové soupravy. Těmto podmínkách vyhovovaly již po léta u ČSD lokomotivy řady 354.1 nebo 464.0, zvláště druhé, protože jejich provoz byl hospodárnější pro nižší specifickou spotřebu páry. Nově navržený typ měl současně nahradit zastaralé lokomotivy řad 354.6, 354.7, 365.4 i 365.0, a to především na kopcovitých tratích. Návrh nakonec vyzněl ve prospěch lokomotiv řady 464.1, jež by měly mít všechny požadované přednosti včetně velkého specifického výkonu, aniž překračovaly hmotnost na nápravu 14 t. Výsledek vyzněl k návrhu nového typu 2‘ D 2‘ řady 464.2. Záhy v roce 1953 podal návrh na takovou lokomotivu konstruktér ČKD Vlastimil Hozman. Vycházel z uvažovaného válečného typu 464.03, s tlakem páry16 barů, s roštem 4,34 m2 a s koly průměru 1400 mm.

V roce 1954 však zvítězil návrh lokomotivy Škoda, přičemž by se využily stavebnicové prvky z lokomotiv řady 556.0 a respektovaly připomínky ČSD, aby prvky pojezdu odpovídaly řadě 464.0 nebo 464.1 a mohly se navzájem vyměňovat. V červenci 1956 převzaly ČSD obě nové lokomotivy s továrními čísly 3377 a 3378 a za každou zaplatily 1 020 500 Kčs. S oběma, tj. s lokomotivou 464.201 a 464.201, se vykonaly technicko bezpečnostní zkoušky na trati z Prahy do Lovosic, při nichž se dosáhlo největší rychlosti 105 km/h, a zahájily se zkoušky v pravidelném provozu. První lokomotiva, zelená s černými koly, se přidělila do výtopny Smíchov a druhá, zelená s červenými koly, do výtopny v Jihlavě. Kotel lokomotiv měl střed 3300 mm nad temenem kolejnice a jeho největší průměr měřil 1880 mm.

Mezi trubkovnicemi byl dlouhý 4500 mm. Byl zcela svařován až na spojení válcového kotle se skříňovým. Plechy válcového kotle byly tlusté 19 mm, skříňového kotle 21 mm, tloušťka dvířkové stěny 16 mm a přechodová stěna měla tloušťku 19 mm. V ležatém kotli bylo 119 žárnic průměru 51/46 mm o ploše 85,68 m2, 38 kouřovek průměru 133/125 mm o ploše 71,36 m2 a nepřímá výhřevná plocha 157,04 m2. Topeniště mělo Houlsonův rošt o ploše 3,8 m2, dvě varné trubky a varník včetně spalovací komory a celkovou přímou výhřevnou plochou 21,31 m2. Celková výhřevná plocha kotle pak měřila 178,35 m2 a tlak páry 18 barů. V dýmnici byla dvojitá dyšna Kylchap s dvojitým komínem, na ležatém kotli až na druhém prstenci parní dóm s ventilovým regulátorem.

Na předním byl nahoře písečník o po stranách napájecí hlavy. Na skříňovém kotli před budkou byla ústřední armaturní hlava. Velkotrubnatý přehřívač páry měl 38 článků s průměrem trubek 35/29 mm s celkovou plochou 51,8 m2. Obsah vodního prostoru kotle od hladiny 100 mm nad žárorysem byl 6,712 m3 a parního prostoru nad ním 3,8 m3. Plocha vodní hladiny 100 mm nad žárorysem byla 10,798 m2. Na skříňovém kotli byly dva ofukovače sazí na trubkovnici a v ní nesací stojatý injektor NV 47, injektor na výfukovou páru LF třídy X/11 byl vlevo. Rám byl trámcový s postranicemi 80 mm tlustými. Oba čelníky byly zhotoveny ze svařovaných výlisků. Podpěra dýmnice tvoří současně rámovou výztuhu s otočným čepem pro přední podvozek.

Oba podvozky měly rámové postranice 20 mm tlusté s výztuhami. Přední i zadní podvozek měly oboustranný posuv na čepu do stran 85 mm, u dvojkolí H a S2 okolky ztenčeny o 15 mm. Průměr kol běhounů byl 880 mm a hnacích i spřažených kol 1624 mm. Nápravová ložiska běhounů byla valivá a u hnacích a spřažených dvojkolí kluzná, takže se příslušná dvojkolí mohla zaměňovat s řadami 464.0 a 464.1. Na zadním konci trámcového rámu byl uložen uhlák a pod ním třetí vodní nádrž, odděleně od budky, která byla shodná s řadou 556.0. Tato úprava měla uchránit budku od škodlivých rázů kmitajícího uhláku. Vnější rozvod byl Heusingerův s vratným pneumatickým servomotorem.

Oba vnější ležaté parní válce dvojčitého parního stroje měly průměry válců 500 milimetrů a zdvih pístů 720 mm. Šoupátka Trofimov odpovídala konstrukci u ČSD. Písty neměly přední vedení, měly však po dvou těsnících dělených kroužcích s pružinou. Křižáky byly dvoupravítkové soustavy Laird. Příslušenství lokomotivy tvořily dva mazací lisy, jeden pro parní stroj DV 12 a druhý pro mazání ložisek a jiných částí strojovým olejem FSA s 24 výtoky. Osvětlení obstarávalo turbodynamo 500 W a 24 V. Samočinná tlaková brzda s jednoduchým rozváděčem Westinghouse měla brzdič Škoda N/O, přímočinná tlaková brzda třícestný kohout. Hnací a spřažená kola měla jednostranné obrzdění s dvojitými špalíky ve středu kol a zadní podvozek měl obrzdění dvoukomorovými válci a dvěma špalíky zevnitř.

Pro zjednodušení provozních pomůcek měly obě lokomotivy řady 464.2 shodné zátěžové tabulky s lokomotivami řady 464.0 i 464.1. Se čtyřnápravovými osobními vozy uvezly na rovině vlak o hmotnosti 600 t rychlostí 90 km/h, na stoupání 10 ‰ vlak o hmotnosti 300 t rychlostí 60 km/h nebo na stoupání 20 ‰ 200 t rychlostí 45 km/h. Jejich indikovaný výkon odpovídal výkonu řady 464.1, tj. činil 1680 až 1700 koní. Na sklonku padesátých let přešla lokomotiva 464.201 také do Jihlavy, kde se vytvořil turnus pěti lokomotiv - lokomotivy řady 464.1, 464.2 a 464.074, jež jezdily s rychlíkem. Dosahovaly se s nimi ty nejlepší výsledky, zvláště na sklonech až 26 ‰ přes Rapotice.

Ze Znojma až do Prahy se u nich spalovalo 4 až 4,5 t uhlí a spotřebovalo kolem 18 m3 vody. Pak přešly do Brna, do lokomotivního depa Brno dolní, odkud jezdily s osobními vlaky do Svitav, České Třebové či do Havlíčkova Brodu. Posledním jejich místem bylo lokomotivní depo Olomouc, odkud jezdily okruhem s rychlíky přes Krnov, Glucholazy a Ramzovské sedlo do Šumperka a zpět do Olomouce. Na sklonech 28, popřípadě 32 ‰ na ramzovských rampách dokazovaly svou trakční dokonalost. Byly ukázkou konstrukční i provozní dokonalostí, spolehlivostí a účelností parní lokomotivy, kterou provozovatel objednal za přísných podmínek.

Lokomotiva 464.201 byla přeměněna v roce 1975 na vytápěcí kotel K 653, ale počítalo se s ní pro sbírky Národního technického muzea. Protože se na ní zjistila trhlina pravé šoupátkové komory, sešrotovala se v roce 1978 v Polance u Ostravy a místo ní se uchovala jako exponát 464.202 v roce 1974. Obě lokomotivy řady 464.2 byly posledním lokomotivním typem vyvíjeným v ČSSR, jenž se měl osvědčit pro dopravu na kratších úsecích v období zanikání parní trakce. Jednalo se o její další výrobě s polským lokomotivním průmyslem, z čehož sešlo. Obě lokomotivy byly proto jenom torzem zamýšlené řady.