La machine à vapeur était conçue par Swiss Locomotive and Machine Works (SLM) à Winterthur en Suisse et la chaudière construite aux Forges et Chantiers de la Méditerranée au Havre. Le châssis et les bogies de la locomotive ont été construits par la Compagnie de Matériel de Chemins de Fer. L'équipement électrique a été conçu et construit par Brown, Boveri & Compagnie à Baden, Suisse, tandis que le châssis et les bogies de la locomotive ont été construits à la Compagnie de Matériel de Chemins de Fer.
La machine à vapeur était compound horizontale à deux cylindres de 600 à 800 CV tournant à 300 à 400 tour/minute avec des cylindres montés transversalement qui avaient 425 et 650 millimètres de diamètre par 300 mm de course. Ils étaenit alimentés en vapeur par une chaudière de type Lentz, fonctionnant à une pression de 12,6 atmosphères. 
La chaudière avait une surface de grille de 2,25 m² et une surface de chauffe de 145 m².
Une machine auxiliaire de 20 CV entraînait directement une dynamo, de type Gramme à courant continu, évaluée à environ 500 kW (1200 A - 400 V) qui tournait à 300 tours/minutes. Cette dynamo servait à alimenter l'éclairage électrique des voitures.
Les huit moteurs de traction étaient connectés en parallèle ; pour la commande à basse vitesse, et pouvaient être connectés en série en deux ensembles de quatre, connectés en parallèle.
Ces moteurs, d'une puissance de 80 à 100 chevaux chacun, étaient situés dans deux bogies à quatre essieux (Do-Do). 
Le freinage était assuré par des freins à air Westinghouse, avec des freins à disque montés sur toutes les roues. 
La cabine unique était dans la partie électrique (avant de la locomotive).

Le 21 août 1893, la première locomotive électrique française fit ses tout premiers tours de roue sur une voie ferrée intérieure aux Forges et Chantiers de la Méditerranée.
Lors des premiers essais la machine révéla une puissance normale de 600 CV et une surpuissance de 800 CV.
La machine à vapeur fixe tournait en 360 et 600 tours/mn. La dynamo fournissait 1025 Ampères sous une tension de 400 Volts, soit une puissance de 400 KW.
Une dynamo auxiliaire servait à la fois d'excitatrice pour la génératrice principale et pour l'éclairage électrique du train. Il y avait huit moteurs électriques, un par essieu. 
Il fallait trois agents pour conduire la machine : un chauffeur, un mécanicien et un conducteur-électricien dans la cabine à l'avant.

Les premiers essais officiels de la locomotive ont commencé le 2 février 1894, effectuant un aller-retour du Havre à Bréauté-Beuzeville (sur la voie ferrée Paris – Le Havre), choisie pour ses dénivelés difficiles dont une dénivellation de 8 %o  sur plus de 10 kilomètres. 
Le train d'essai se composait de la locomotive (entièrement alimentée et pesant 118 tonnes), de quatre nouveaux wagons de première classe, d'un wagon dynamométrique et de deux fourgons contenant une tonne de batteries. Le poids total du train était de 173 à 183 tonnes, selon le nombre de passagers. Les vitesses ont été augmentées au cours des courses suivantes : la première course moyenne 51,5 kilomètres par heure, sur la quatrième course la vitesse moyenne était de 59,4 kilomètres par heure, avec des vitesses de 55 kilomètres par heure sur le 8 ‰ de pentes et 70 kilomètres à l'heure en palier.
Le 9 mai 1894, La Fusée Electrique effectue un essai de la gare Saint-Lazare (Paris) à Mantes-la-Jolie, transportant un train composé de huit voitures. 
Le trajet de 53 kilomètres a duré 55 minutes. La vitesse de 107 kilomètres par heure aurait été atteinte. Après l'essai, la locomotive a transporté un train de service régulier à Paris. Des essais ont montré que le moteur utilisait 15 % moins de charbon qu'un moteur à vapeur conventionnel. On disait que la locomotive roulait "comme une voiture Pullman ". 
Cela dit les inconvénients étaient que la locomotive était" trop compliquée, trop coûteuse, trop lourde ". 
Elle parcourut environ 2 000 kilomètres d'essais. 

La cabine en forme d'étrave est recouverte de bois. Deux hublots sur le devant livrent visibilité à la voie.
Bien vite le pont de Limay est franchi puis sans arrêts, le train gagne Meulan où il marque un arrêt devant la foule qui l'attend.
Malgré sa centaine de tonne, la machine est souple à conduire et puissante à tracter. Sa puissance encore jamais égalée par une locomotive à vapeur en fait sa force.
La machine redémarre en douceur. Après la halte de Thun, M. Heilmann stoppe la machine à vapeur et la dynamo fournit une charge capable de maintenir une vitesse de 72 Km/h.

Une locomotive d'avant-garde
Sur bien des points, cette locomotive révolutionna la traction et la presse accueillit assez favorablement cette invention. Elle faisait rupture avec la locomotive traditionnelle par son innovation technologique (vapeur-électrique) son design moderne avec sa cabine aérodynamique qui pour la première fois abritait l'agent de conduite alors que les locomotives à vapeur n'avaient encore que des cabines ouvertes aux intempéries.

Cela dit par rapport aux machines classiques de l'époque dont le poids n'excédait pas 50 tonnes, son poids de 110 tonnes fut perçu comme un handicap pour la voie, les ouvrages d'art, pour la tare à déplacer et par conséquent le rendement. 
Un autre point négatif était soulevé : il ne fallait pas moins de trois agents pour la conduire et sa mécanique se révéla compliquée en entretien.

Les 8001 & 8002

Deux plus grosses locomotives ont été commandées pour d'autres essais sur le CF de l'Ouest pour la ligne Paris—Dieppe en espérant un parcours réalisé en deux heures.
M. Heilmann dans les années 1896, créa une locomotive électrique alimentée par une caténaire entre les gares de Saint-Germain-Ouest et Saint-Germain-Grande-Ceinture. Cette même année il créa la Société Industrielle des Moteurs électriques et à Vapeur et construisit une usine au Havre pour la production de locomotives.
Les machines 8001 & 8002 virent le jour et un essai fut effectué entre le Champ de Mars et Achères.

La 8001 près du Champs de Mars à Paris avec son tender-fourgon.

CF de l'Ouest N° 8001 & 8002 locomotives type Do'Do" (deux fois 4 essieux moteur).

On retrouve le principe de la première dont on ne connaît pas le numéro. Les bogies sont à quatre essieux supportant chacun un moteur électrique. Le châssis en poutre rivetée est renforcé et le chaudron est entièrement métallique. L'avant de la cabine, toujours en forme d'étrave est plus fine et deux fenêtres rectangulaires ont remplacé les hublots.

En novembre 1897, la Fusée électrique fit un essai entre Paris Saint-Lazare et Mantes avec une rame de treize voitures, essai auquel la presse fut invitée en vue d'en diffuser largement l'information.

Les deux moteurs à vapeur, construits par Willans et Robinson Rugby à Warwickshire au Royaume-Uni, développaient 1350 CV au lieu des 600-800 CV du prototype. Deux dynamos en bout d'arbre moteur fournissaient le courant électrique pour alimenter les moteurs de traction montés sur chaque essieu.

La chaudière à foyers Belpaire de 13 m³ d'eau nécessitait une tonne de charbon à l'heure. Le poids de la machine atteignait 124 tonnes, poids inégalé à l'époque sans compter les 45 tonnes du tender-fourgon nécessaire pour une autonomie de trois heures de course.

Les huit roues motrices étaient disposées sur deux bogies à quatre essieux et avaient un diamètre de 1,160 m.