La locomotora 151F-3101, bautizada con el nombre de "Santa Fe 5001", se fabricó en los talleres de La Maquinista Terrestre y Marítima de Barcelona en 1942. La locomotora era muy diferente a todas las construidas en este país por su dimensión colosal y casi única en Europa. Fue un encargo anterior de la Compañía de Ferrocarriles del Norte que ya recibió Renfe.
En los años cuarenta del siglo pasado uno de los principales problemas en el noroeste peninsular consistía en superar la dura rampa de Brañuelas, en la línea de León a Ponferrada, que era el único acceso disponible para llegar a Galicia en tren. Para poder solucionar el problema se adquirió esta enorme máquina de cinco ejes acoplados de gran potencia, adecuada para remolcar los pesados trenes que transportaban carbón. Su potencia, de casi 4.000 CV, sólo fue superada por las locomotoras "Confederación", construidas más tarde. La "Santa Fe" tenía un mayor esfuerzo tractor, es decir, que era la locomotora que más carga podía arrastrar de todas las que circularon, además de ser también la más pesada.
A comienzos de los años 50, Renfe aplicó a todas las nuevas locomotoras el último avance tecnológico de la era del vapor: la fuelización, sustituyendo el carbón por otro combustible, el fuel-oil, que facilitaba enormemente la tarea del fogonero y la carga de combustible, además de aumentar el rendimiento de sus locomotoras. Se incorporó esta mejora también a muchas de las locomotoras ya construidas pero que eran lo bastante modernas, como la "Santa Fe".
De las 22 locomotoras que se construyeron la única que queda es la que se conserva en el Museo.
Año de construcción: 1942
Lugar de fabricación: Barcelona
Fabricante: La Maquinista Terrestre y Marítima
Locomotoras construidas: 22
Peso en vacío: 163.160 kg
Potencia: 3.960 CV (2.915 kW)
Velocidad máxima: 90 / 100 km/h