Identiques aux BB 13000 pour la partie mécanique et la caisse, les BB 12000 utilisent des moteurs de traction alimentés en courant continu, obtenu grâce à des redresseurs. Cette solution légère et performante, utilisée pour la première fois, a permis à la traction sous courant alternatif de gommer tous ses désavantages par rapport au courant continu.
Alors que les cinq premières machines livrées, au statut de quasi prototypes, sont aptes à rouler à 140 km/h, les engins suivants sont limités à 120 km/h. En effet, les essais ont montré les très bonnes performances en traction des BB 12000, ce qui permet de leur confier une bonne part du trafic marchandises (les trains les plus lourds échéant aux CC 14100), en plus du trafic léger et voyageurs initialement prévu.
Avec la rapide expansion du réseau électrifié, la série, très réussie, devient emblématique des régions Nord et Est. Quelques locomotives sont aussi utilisées dans le Jura et en Savoie, avant l'apparition des machines bicourant ; vingt autres sont construites pour les Chemins de Fer du Luxembourg (CFL, série 3600).
L'arrivée des BB 16500 et 15000, plus rapides, confine presque totalement la série au trafic marchandises. Malgré la forte baisse du trafic et le retrait de quelques machines avariées, la réforme de la série obsolète bien que plutôt jeune, ne commence qu'en 1992, avec l'arrivée des BB 26000 neuves et la libération de séries plus anciennes par le TGV Nord. La reprise du trafic marchandises ralentira la disparition de la série, qui sera finalement remplacée par des BB 36000 fin 1999.
Comme pour les autres "fers à repasser", la livrée était à l'origine à base de deux tons de bleu, puis, après le début des années 60, verte avec des motifs jaunes sur les faces avant (plusieurs variantes existent : avec ou sans feux rouges, motif arrondi ou non...).
Année | 1954 | 1955 | 1956 | 1957 | 1958 | 1959 | 1960 | 1961 |
Mises en service | 2 | 4 | 15 | 44 | 45 | 0 | 12 | 26 |
Parc total en fin d'année | 2 | 6 | 21 | 65 | 110 | 110 | 122 | 148 |
Année | 1973 | 1976 | 1981 | 1982 | 1983 | 1984 | 1985 | 1986 | 1987 | 1988 | 1989 | 1990 | 1991 | 1992 | 1993 | 1994 | 1995 | 1996 | 1997 | 1998 | 1999 |
Réformes | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 7 | 0 | 0 | 1 | 16 | 26 | 20 | 0 | 0 | 12 | 7 | 55 |
Parc restant en fin d'année | 147 | 146 | 145 | 145 | 145 | 145 | 145 | 144 | 144 | 137 | 137 | 137 | 136 | 120 | 94 | 74 | 74 | 74 | 62 | 55 | 0 |