Po ukončení dodávek univerzálních traťových motorových lokomotiv řad T478.1, jejich nákladní verze T478.2 a prototypu T478.4501, který byl vyroben jako možná alternativa výše uvedených řad s hydraulickým přenosem výkonu, nebyl počet motorových lokomotiv u ČSD zdaleka postačující pro náhradu parních lokomotiv v traťové službě.

Jmenované řady T478.1 a T478.2 navíc nezvládaly dodržovat jízdní doby velkých parních lokomotiv ve vozbě rychlíků a těžkých osobních vlaků, na které byl jejich užitný výkon nedostačující, což se projevovalo zejména při vyšších rychlostech. Proto ČSD požadovaly a především upřednostňovaly dodávky dalších univerzálních traťových motorových lokomotiv. Žádán byl ale typ s vyšším instalovaným výkonem, plně využitelným až do oblasti vyšších rychlostí. V ČKD tehdy (polovina 60. let minulého století) probíhal vývoj nového typu motoru s vrtáním 220 mm, později změněným na hodnotu 230 mm.

Jeho výroba se plánovala ve třech verzích, a to stojaté verzi v šestiválcovém provedení (dva kusy motoru K 6 S 230 DR byly v roce 1970 poprvé použity u prototypů T475.15, následně v mírně odlišném provedení u řad T448.0, T466.2 a dalších), osmiválcové stojaté verzi (jeden kus motoru K 8 S 230 DR využit roku 1972 v první motorové lokomotivě s elektrickým vytápěním vlaků T476.0501, dále se ale nevyráběl) a konečně ve dvanáctiválcové verzi s válci do „V“ pod označením K 12 V 230 DR, který byl osazen i do řady T478.3, kterou se zabývá tento text.

První dva motory tohoto typu byly vyrobeny ještě s původně navrhovaným vnitřním průměrem válců 220 mm (označeny K 12 V 220 DR), z nichž první byl použit u zmiňovaného hydraulického prototypu T478.4501 a druhý u prvního vyrobeného prototypu nové lokomotivní řady T478.3, stroje T478.3001 (dnes 753 001-7).

Po konstrukční stránce byla řada T478.3 přímým pokračováním úspěšné řady T478.1, ze které byl bez významnějších změn využit hlavní rám, pojezd, uspořádání strojovny, parní generátor PG 500 a celá řada dalších prvků mechanické části. Hlavní změnou oproti předchozímu typu byla náhrada původního spalovacího motoru K 6 S 310 DR s výkonem 1104 kW při 775 ot./min. a hmotností 13,5 tuny novým motorem K 12 V 230 DR s výkonem 1360 kW při 1100 ot./min a hmotností 11,4 tuny.

Tímto díky novému motoru významně vzrostl výkon lokomotivy při dodržení celkové hmotnosti vozidla 73 tun. Přenos výkonu nové lokomotivy zůstává elektrický stejnosměrný při použití trakčního generátoru TD 802 E a trakčních motorů TE 005. Díky vyšším otáčkám naftového motoru K 12 V 230 DR vzrostlo i napětí na výstupu trakčního generátoru, a to na 900 V (proti 600 V u řad T478.1 a T478.2).

Lokomotiva řady T478.3 je tedy skříňová se dvěma koncovými kabinami obsluhy a strojovnou mezi nimi. Hlavní rám lokomotivy je svařený z ocelových profilů, k hlavnímu rámu je přivařena ocelová kostra, která je potažena plechem. Takto vznikly bočnice lokomotivy, které sestávají z hladké horní části se šesti pevnými kruhovými okny do strojovny a spodní části opatřené prolisy (pouze prototypy měly i spodní část bočnic bez prolisů). Střecha strojovny sestává ze tří (u prototypů pouze dvou) odnímatelných dílů, a to nad parním generátorem, hnacím agregátem a chladičovou sekcí. Nejdelší (střední) díl střechy je vyšší, protože jsou v něm umístěny kanály pro nasávání vzduchu k chlazení všech zařízení ve strojovně, tedy kromě vodního chlazení spalovacího motoru.

Uprostřed vozidla je ve strojovně umístěn hnací agregát tvořený naftovým motorem K 12 V 230 DR, který přes pružnou spojku Holset pohání dvouložiskový trakční generátor TD 802 E. Celý hnací agregát spočívá na samostatném rámu, který je pomocí čtyř pružných patek a zajišťovacích svislých čepů uložen na hlavním rámu lokomotivy. Dvěma turbodmychadly přeplňovaný motor K 12 V 230 DR je čtyřdobý dvanáctiválec s válci do „V“, vrtáním 230 mm a zdvihem 260 mm. Udržování výkonu a otáček motoru na požadované hodnotě zajišťuje sdružený regulátor ČKD změnami odporu v obvodu derivačního buzení budiče generátoru.
Od hřídele vystupující z čelní strany trakčního generátoru je poháněna většina pomocných pohonů lokomotivy, kterými jsou: ventilátor chlazení trakčních motorů předního podvozku, dynamobudič D 207, nabíjecí dynamo D 206, pomocné dynamo o napětí 24 V a kompresor. Radiální ventilátor chlazení trakčních motorů zadního podvozku je shodný s ventilátorem chlazení předního podvozku, je však prostřednictvím řemenů poháněn ze zadního konce hřídele spalovacího motoru.

Kromě hnacího agregátu a pomocných pohonů se ve strojovně dále nachází parní generátor PG 500 a elektrický rozvaděč (za přední kabinou obsluhy), absorpční tlumič výfuku (nad trakčním generátorem), pneumatická výzbroj a další zařízení. Zadní část strojovny pak vyplňuje průchozí blok vodního chlazení naftového motoru. Chlazení je rozděleno do dvou okruhů – zatímco hlavní chladící okruh zajišťuje ochlazování bloku motoru, hlav válců a turbodmychadel, vedlejší okruh chladí olejovou náplň. Chladičové články hlavního i vedlejšího chladící okruhu ofukují dvě dvojice hydrostaticky poháněných axiálních ventilátorů o průměru 630 mm. Čerpadla tlakového oleje pohonu ventilátorů jsou přes pomocnou převodovku poháněna od zadního konce naftového motoru.
Elegantně tvarované kabiny obsluhy jsou vyrobeny z laminátu a na hlavním rámu lokomotivy jsou pružně uloženy přes silentbloky. Vstup do strojovny z přední kabiny je možný dveřmi na pravé straně zadní stěny kabiny (při pohledu ke strojovně), zatímco ze zadní kabiny se do strojovny vstupuje dveřmi uprostřed mezistěny (chladičová sekce je průchozí středovou uličkou).

Na každém čelníku hlavního rámu byla po vzoru předchozí řady T478.1 zpočátku pouze dvě světla, počínaje strojem čísla 082 pak měly lokomotivy čtyři poziční světla na každé straně. Od první výrobní série, tedy stroje T478.3013, pak byly čela rámů lokomotiv upravena pro možné zabudování automatického spřáhla – tažný hák byl přimontován k ocelové desce, která pak byla pomocí 24 šroubů přišroubována k rámu vozidla.
Lokomotiva je prostřednictvím osmi závěsek (po čtyřech na každém podvozku) uložena na dvou dvounápravových podvozcích klasické koncepce ČKD; uspořádání a provedení celé pojezdové části, včetně závěsek plně odpovídá předchozím řadám T478.1 a T478.2. Každá náprava je poháněna vlastním tlapovým trakčním motorem TE 005 přes jednostranný čelní ozubený převod s poměrem 77:16. Všechny čtyři trakční motory jsou spojeny paralelně a napájeny z trakčního generátoru lokomotivy. Buzení trakčních motorů je sériové.

V prostoru mezi podvozky je pod hlavním rámem vozidla zavěšena kombinovaná vodní a naftová nádrž, která má navíc v obou bocích zabudované skříně pro akumulátorové baterie. Po zkušenostech s nedostatečnou kapacitou vodní nádrže u řady T478.1 (a z toho plynoucí častější potřeby doplňovat vodu pro parní generátor v nácestných stanicích) byla u řady T478.3 vodní nádrž zvětšena na celkový objem 3000 litrů vody na úkor palivové nádrže, která pojme „jen“ 2500 litrů nafty. K oběma čelům palivové nádrže jsou přimontovány písečníky vnitřních náprav, zatímco písečníky vnějších náprav jsou uloženy v rámu lokomotivy za čelníky. V prostorech mezi palivovou nádrží a oběma podvozky jsou pod hlavním rámem příčně zavěšeny dva hlavní vzduchojemy o objemu 500 litrů.

Počínaje lokomotivou T478.3013 byla řada T478.3 z výroby vybavena liniovým vlakovým zabezpečovačem (LVZ), všechny stroje též měly možnost provozu ve dvojčlenném řízení. V 90. letech 20. století pak převážná většina provozovaných strojů obdržela také elektronický regulátor výkonu GC 63, který lokomotivám umožnil mnohem efektivnější využívání výkonu motoru. Zdrojem elektrické energie pro palubní síť lokomotivy je niklkadmiová akumulátorová baterie NKS 150 o kapacitě 150 Ah při napětí 110 V.

Řada T478.3 (dnes 753) je vybavena pneumatickou brzdou DAKO, a to samočinnou s rozvaděčem DAKO L-TR a brzdiči DAKO BS-2, přímočinnou brzdou s brzdiči DAKO BP a vřetenovou ruční zajišťovací brzdou (na obou stanovištích; působí vždy na jedno kolo přilehlého podvozku). Tlakový vzduch do brzd a pro potřeby dalších pneumatických přístrojů na lokomotivě dodával u prvních 52 strojů hydrostaticky poháněný kompresor 3 DSK 100. Stálé otáčky hydropohonu udržoval regulační hydrogenerátor, který byl přes pomocnou převodovku poháněn z čela trakčního generátoru.

Toto uspořádání umožňovalo kompresoru pracovat na plný výkon i při nízkých otáčkách dieselu. V provozu se však toto soustrojí projevilo jako málo spolehlivé, a tak bylo počínaje strojem čísla 053 nahrazeno mechanicky poháněným dvoustupňovým tříválcovým pístovým kompresorem K3 lok 1 s regulací odlehčováním nasávacích ventilů a mezichladičem, umístěným na střeše lokomotivy. Kromě zmíněného hlavního vzduchojemu o objemu 2x 500 litrů vozidlo disponuje ještě pomocným vzduchojemem o objemu 230 litrů.
Design lokomotiv řady T478.3, navržený předními Českými průmyslovými architekty, byl velmi zdařilý a stal se předmětem nejednoho ocenění i důvodem toho, proč jsou "Brejlovci" jednou z nejoblíbenějších řad mezi železničními příznivci i prostým lidem.

První dva prototypy, označené T478.3001 a 002 (výrobní čísla 7288 a 7289), byly vyrobeny v polovině roku 1968 a ihned se podrobily důkladnému provoznímu ověřování na zkušebním okruhu u Cerhenic i na ČSD.
Zatímco T478.3001 byla z výroby osazena ještě prototypovým motorem K 12 V 220 DR, stroj T478.3002 už obdržel sériový motor typu K 12 V 230 DR - oba však byly shodně nastavené na výkon 1325 kW. Ještě během zkoušek však byl do T478.3001 nainstalován motor K 12 V 230 DR seřízený na výkon 1470 kW a současně lokomotiva obdržela nová soukolí trakčního převodu s poměrem 74:19, čímž stroji vzrostla maximální rychlost na 120 km/h.

Následné zkoušky však prokázaly nadměrné zatížení rozhodujících celků vozidla, proto byl prototyp po ukončení zkoušek na ŽZO upraven zpět do původního stavu. K ČSD byl první prototyp předán 28.11.1968, a to do depa v Hradci Králové, kam ho 8.5.1969 následoval i druhý stroj. Během provozu prošly oba prototypy více služebnami v liberecké oblasti, druhý z prototypů dosloužil počátkem 90. let minulého století a po delším odstavení v Olomouci byl roku 1998 sešrotován. První prototyp, velkou část svého "života" provozovaný v České Lípě, dnes náleží pod křídla DKV Praha (deponován je v Děčíně), a po důkladné opravě na přelomu let 2001 a 2002 je k dispozici (nejen) pro muzejní provoz.

Nově vyrobené lokomotivy řady T478.3 byly ihned po vykonání předepsaných zkoušek nasazovány do provozu, a to zpočátku především na nejnáročnější výkony v dálkové osobní vozbě, na které předtím nestačily stroje řad T478.1. S rostoucím počtem „Brejlovců“ postupně nejenže v provozu prakticky skončily velké parní lokomotivy řad 498.0, 498.1, 475.1, 477.0 a 464.0, ale také motorové T478.1 byly často odsunuty do nových působišť a na tratě, kde vystřídaly menší parní lokomotivy nebo nejstarší lokomotivy motorové.
I přes počáteční problémy nových lokomotiv, které vycházely často z jejich přetěžování nebo dlouhodobého provozování plným výkonem, podařilo se správkárnám dep i ŽOS postupně zvládat jejich, oproti řadě T478.1 (dnes 751) poněkud náročnější údržbu a „Brejlovci“ se stali řadou velmi oblíbenou a díky svému počtu vlastně i řadou nosnou.

Celé situaci pomohly i následné dodávky zdokonalených strojů řady T478.4 (dnes 754), které koncem 70. let nastoupily na nejnáročnější výkony v osobní dopravě a lokomotivy řady T478.3 se tak uvolnily na výkony, kde byly podstatně méně zatěžovány, čímž stoupla jejich spolehlivost. Tu postupem času zvýšila i řada drobných úprav strojů, ze kterých lze především jmenovat výměnu kompresorového soustrojí u prvních 52 lokomotiv, zesílení náprav a s tím související změnu průměru tlapových ložisek trakčních motorů z původních 185-ti na 190 mm nebo dosazení elektronické ochrany RA 37, která značně snížila riziko přeskoků na trakčních motorech i generátoru. Další úpravy, jako například vybavení stroje 753 345-8 automatickými filtry oleje nebo úpravu zavěšení skříně na podvozky přes pryžokovové sloupky, už byly pouze ojedinělými záležitostmi.

Samostatnou kapitolou jsou pak rozsáhlejší rekonstrukce strojů řady 753, které byly zahájeny úpravou původní lokomotivy 753 242-7 na možnost elektrického vytápění vlakových souprav v roce 1991. Stejným a mnohdy ještě dokonalejším způsobem (uložení skříně na podvozky přes pryžokovové sloupky, doplnění elektronických regulátorů popřípadě i dosazení motorů ve stejném provedení jako měla řada 754) pak bylo v letech 1992 až 1995 rekonstruováno a na novou řadu 750 přeznačeno včetně prototypu celkem 163 strojů původní řady 753.

Další rekonstrukce lokomotiv řady 753, zahájené v roce 1996 přestavbou stroje 753 155-1 ČD na "novou" řadu 752 001-8, už byly důkladnější a vždy spojené s náhradou původního motoru K 12 V 230 DR motorem jiného typu:
V zásadě jde o dvě varianty přestaveb, a to buďto rekonstrukce s dosazením repasovaných motorů ČKD typu K 6 S 310 DR, vyzískaných ze zrušených lokomotiv řad 770 a 771 ČD, nebo o rekonstrukce spojené s dosazením motorů Caterpillar.

Drtivou většinu rekonstrukcí lokomotiv řady 753 spojených s výměnou motorů provedly ŽOS Česká Třebová (dnes CZ Loko), a to jak pro ČD, tak pro soukromé dopravce v Česku či Itálii. Všechny od roku 1996 rekonstruované lokomotivy byly kromě nových motorů vybaveny také moderními elektronickými řídícími systémy, samozřejmostí je i rekonstrukce zavěšení skříně na podvozky pomocí pryžokovových sloupků. U většiny strojů došlo také k dosazení deformačních prvků za nárazníky a k modernizaci dalších významných celků v elektrické i mechanické části.

Rekonstrukcí řady 753 obdrželi dopravci moderní, výkonné a spolehlivé lokomotivy, které jim budou ještě řadu let sloužit k plné spokojenosti.
Za více než 30 let svého provozu odvedly lokomotivy řady T478.3, v roce 1988 přeznačené na řadu 753, úctyhodný kus práce a významně se tak zapsaly do historie osobní i nákladní vozby na tratích v Česku i na Slovensku. Jejich historie však dosud není uzavřena úplně - naopak díky řadě modernizací pokračuje „život“ mnoha strojů této řady dále, a to nejen v bývalém Československu, ale i v Itálii.