Основная задача лаборатории состояла в том, чтобы, не строя тепловоза, выяснить экспериментально, какая из возможных комби наций машин может дать наилучшие результаты, отвечающие условиям железнодорожного транспорта. Проводить такие исследования на заводах было невозможно из-за их большой загрузки, да к тому же это были чисто экспериментальные работы, к которым заводы не были подготовлены.

В первую очередь лаборатория должна была выполнить следующие работы:

довести генератор газа и все детали до надежного в эксплуатации рабочего состояния и изучить тепловой процесс его при различных условиях;

осуществить предварительный подогрев воздуха для пуска дизеля под нагрузкой, а следовательно, и для разгона тепловоза:

проверить возможность и экономичность работы генератора газов по двухтактному процессу с поршневым компрессором, а также с турбинным двигателем;

подробно испытать двигатель с повышенным наддувом с целью получения возможно высокого среднего индикаторного давления и выяснить возможность экономичной работы такого двигателя на тепловозе. Имелось в виду, что после подробных исследований в лаборатории можно будет приступить сразу же к постройке тепловоза, отвечающего всем условиям железнодорожного транспорта.

Кроме указанных выше работ, велись очень интересные научные исследования по переменной камере сжатия, гидравлическому трансформатору и др.

Тепловозная лаборатория помещалась в тот период в здании бывшей котельной МММИ (МВТУ) и имела машинный зал, мастерскую и кладовую. В машинном зале был расположен механический генератор тазов с вспомогательным компрессором.

Здесь же был установлен бескомпрессорный дизель мощностью 80 л. с. с ротационным компрессором дія проверки наддува. Дизель приводил в действие трехступенчатый двухцилиндровый компрессор высокого давления, над которым была установлена газовая турбина мощностью 80 л. с. при 10 ООО об/мин, снабженная зубчатым редуктором, снижающим число оборотов до 500 об/мин.
Хотя лаборатория была размещена в сравнительно тесном помещении и имела довольно бедное оборудование, все же она выполнила много ценных с научной точки зрения исследований.