1 мая 1931 года Техническое Бюро вместе с конструкторами специально созданного Центрального Локомотивопроектного Бюро Народного Комиссариата тяжёлой промышленности начало рабочее проектирование этого паровоза. В Техническом Бюро работали ведущие конструкторы паровозостроительных заводов страны. Рабочее проектирование паровоза осложнялось необходимостью разрешения целого ряда новых технологических задач, связанных с оформлением совершенного нового типа мощного паровоза, отвечающего всем требованиям передовой по тому времени техники.
Проект нового паровоза был готов за сто рабочих дней, и в августе паровозостроители завода, которому предстояло строить его, приняли рабочие чертежи для постройки первого в стране паровоза-гиганта.
Приёмку отработанных чертежей осуществляла созданная приказом директора завода комиссия, состоящая из конструктора — он же глава комиссии, технолога и металлурга. Комиссия в особых случаях, по своему усмотрению, привлекала заводских специалистов. Требования, которые выдвигались при приёмке чертежей, сводились в основном к обеспечению технологичности деталей и приемлемости конструкции деталей и узлов для крупносерийной постройки на имеющемся у завода оборудовании.
Что касалось замечаний заводских специалистов по конструкциям отдельных деталей, то они принимались разработчиками и соответствующие изменения вносились в чертежи.
В строительстве паровоза приняли участие все рабочие, инженеры, техники завода. Первыми на сборку паровоза в третью смену вышли инженеры и техники паровозосборочного цеха. Административно-технологический персонал котельного и паровозомеханического цехов организовал контрольные бригады для обеспечения досрочного изготовления котла. С этой же целью рабочие-клепальщики котельного цеха вышли на сверхурочные работы и на работы в выходные дни. В выходные дни обрабатывали детали паровоза рабочие арматурного цеха.
В результате вовлечения всего заводского коллектива в постройку паровоза 1–5–1 заводу удалось построить локомотив в рекордно короткий срок — семьдесят производственных дней.
Активное участие в постройке первого паровоза 1–5–1 приняли рабочие коллективы других паровозостроительных заводов, которые в срок изготовили отдельные крупные детали локомотива, в том числе, главную раму, цилиндры, заднюю тележку, фасонные котельные листы, элементы перегревателя.
Совместная работа заводской общественности и работников ОГПУ сказалась и на выборе имени паровоза. В канун завершения постройки локомотива на стол директора завода легла телеграмма из Москвы, в которой рекомендовалось проявить инициативу и в честь одного из лучших наркомов путей сообщения, организатора борьбы за обновление и реконструкцию социалистического транспорта, назвать паровоз 1–5–1 его именем.
Партийный комитет с руководством завода рекомендацию ОГПУ приняли к исполнению и после тщательного отбора кандидатур, отвечающих требованиям парткома завода, обязали выполнить эту миссию бригадира Шугаева от имени бригады, работавшей на золотниковых тягах и маятниках.
Рекордные темпы работы по проектированию и постройке паровоза сочетались с её качеством. Испытания локомотива мощностью 2600 лошадиных сил показали, что он не только значительно выше стандартного паровоза, который считался экономически вполне выгодным, но превзошёл все теоретические расчёты и оказался экономичнее и выгоднее аналогичных американских паровозов.
В последний день октября 1931 года по случаю окончания постройки паровоза у городского парка, мимо которого проходит железнодорожная линия, состоялся большой митинг, а на четвёртый день ноября паровоз повёз в Москву специальный поезд с делегацией, которую возглавил секретарь заводского парткома.
На Казанском вокзале Москвы делегацию встретили Председатель ВСНХ Георгий Константинович Орджоникидзе, Народный комиссар по военным и морским делам Климент Ефремович Ворошилов, Народный комиссар путей сообщения Андрей Андреевич Андреев, представители московских организаций, предприятий и ведомств. Члены Правительства с интересом осмотрели новый локомотив, а паровозостроители рассказали им, как он создавался.
