Die DD16 war eine vierachsige dieselelektrische Lokomotive, die Dampflokomotiven auf ländlichen Strecken mit geringer Achslast ersetzen sollte. Sie verfügte über einen einzigen Dieselmotor des gleichen Typs wie die DD51, der jedoch von 1.000 auf 800 PS gedrosselt wurde. Aufgrund des einzelnen Motors war der Führerstand außermittig angeordnet. Die ersten beiden Prototypen wurden 1971 in den Werkstätten der JNR in Nagano fertiggestellt. 63 weitere wurden von Kawasaki und Nippon Sharyō gebaut.

Zwischen 1979 und 1983 wurden vier davon zu selbstfahrenden Schneepflügen umgebaut und als DD16-300 bezeichnet. Die meisten der nicht umgebauten Lokomotiven wurden in den achtziger Jahren ausgemustert, so dass bei der Privatisierung der japanischen Eisenbahnen im Jahr 1987 nur noch zehn übrig waren. Nach der Jahrtausendwende waren nur noch einige wenige im Rangierdienst oder als Schneepflug unterwegs. Heute wird eine davon in betriebsfähigem Zustand erhalten.