Исходя из американского опыта паровозостроения, цилиндры паровой машины с самого начала проектировались со спрямлёнными каналами и обеспечением условий для реализации режима «ограниченной отсечки», из-за чего требовалось увеличить диаметр золотников и увеличить открытие паровпускных окон. Возникло предложение увеличить диаметр золотников до 330—340 мм, что, в свою очередь, вызвало предположение, что индикаторные коэффициенты на новом паровозе будут значительно отличаться от индикаторных коэффициентов ранее построенных русских паровозов, причём как по абсолютной величине, так и по характеру их изменения в функции скорости поршня. Так как величина данных коэффициентов зависит от множества параметров, в том числе и индивидуальных конструктивных особенностей, то при предварительном подсчёте её просто взяли из статистики. В то время статистические значения индикаторного коэффициента в американской практике составляли 0,85, а наибольшее значение — 0,9. В русской и европейской практике эти коэффициенты были меньше и составляли 0,6, а наибольшее значение — 0,7—0,75. Проектировщики выбрали индикаторный коэффициент равный 0,6.

Исходя из опыта, было решено применить простую двухцилиндровую паровую машину, работающую на перегретом паре. Исходя из этих параметров, а также из расчётного коэффициента сцепления, нагрузок от движущих колёсных пар на рельсы и планируемой конструкционной скорости, ТБ ОГПУ предложило принять диаметр цилиндров 675 мм при ходе поршня 750 мм и диаметре движущих колёс 1480 мм.