东风5B型内燃机车是在原东风5型机车的基础上，采用12V240ZJF型柴油机，其他部分沿用东风4、东风5型机车的成熟技术或相似结构设计制造的。标称功率为1500kW，轴重22.5吨，Co-Co轴式，采用交-直流电传动，最大速度100km/h，持续速度15.7km/h，起动牵引力422kN，持续牵引力317kN可通过最小曲线半径为100m。柴油机的标定功率为2020kW，装车功率为1840kW，标定转速为1000r/min，标定功率时的燃油消耗率≤214g/kWh。