ČKD Praha vyráběla pro SŽD (Sovětské železnice) lokomotivy řady ČME 2, což byla exportní modifikace řady T 435.0 (720). V letech 1962 až 1965 odkoupily ČSD 221 lokomotiv určených na export a označily je jako T 458.1 (721).
Lokomotivy byly určeny pro středně težkou posunovací službu a lehkou traťovou službu. Ve své výkonové kategorii se lokomotivy řady T 458.1 (721) řadily k nejspolehlivějším strojům. Dodatečně se montovaly jiné výfukové tlumiče, protože hlučnost lokomotivy byla neúnosná.
Lokomotiva je odvozena od řady 720, oproti ní je ale řada 721 celkově mohutnější, neboť má prodloužený rám i vyšší hmotnost. Lokomotiva je koncipována jako kapotová, se zúženou, ale zvýšenou dlouhou kapotou a kabinou strojvedoucího v zadní části lokomotivy. Kabina strojvedoucího je přístupná dveřmi z ochozu a na druhé straně dveřmi ze zadní plošiny. Kabina strojvedoucího zároveň ukončuje skříň, takže z tohoto pohledu vypadá lokomotiva řady 721 jako skříňová. Na koncích rámu jsou plošiny pro posunovače, opatřené zábradlím. Hlavní rám je na podvozcích uložen prostřednictvím ploché rámové torny. Dva podvozky jsou dvounápravové, plně adhezní s dvojkolími vedenými kyvnými rameny. V každém podvozku jsou umístěny dva tlapové trakční motory. Oproti řadě 720 mají lokomotivy řady 721 odlišný nápravový převod a tím i maximální rychlost. V dlouhém představku je umístěn původní spalovací vodou chlazený nepřeplňovaný šestiválec 6 S 310 DR s přímým vstřikem paliva a ventilovým rozvodem OHV. Tento agregát pohání trakční alternátor, který napájí čtyři trakční motory. Brzdová soustava se skládá z ruční brzdy, samočinné tlakové brzdy a přímočinné brzdy. Ruční brzda působí na obě dvojkolí přilehlého podvozku, samočinná brzda je řízena brzdičem ŠKODA N/O, přímočinná brzda je řízena dvěma kohouty. Vzduch stlačuje jeden mechanicky poháněný kompresor K 2 Lok-1. Lokomotiva má čtyři hlavní vzduchojemy o celkovém objemu 1 000 l (p = 9 bar) a jeden pomocný vzduchojem o objemu 150 l. Brzdový rozváděč je typu Westinghouse GP. Lokomotiva má čtyři brzdové válce (pmax = 3.8 bar), jejichž průměr činí 8". Všechna čtyři dvojkolí jsou bržděna oboustrannou špalíkovou brzdou. Zásoba písku je 700 kg.
Trakční alternátor je stejnosměrný stroj typu 86/38x8, tedy stejný jako v lokomotivě řady 720. Trakční motory TE 004 jsou stejnosměrné, čtyřpólové stroje. regulace výkonu je pomocí diferenciálního budiče, celkem je 9 jízdních stupňů. Baterie typu NiFe HI 15 o kapacitě 150 Ah je napájena ze sítě o napětí 110 V. Ochranu proti skluzu zajišťují skluzová relé. Lokomotivy je vybavena systémem mnohočlenného řízení. Na některých strojích je vlakový zabezpečovač LS II.