Комиссия по выбору новых типов магистральных паровозов под председательством академика С. П. Сыромятникова, работавшая в 1944 — 1946 гг., указала на необходимость наряду с серийной постройкой паровозов типа 1-5-0 со сцепной массой 90 т приступить к проектированию и выпуску определенного количества паровозов со сцепной массой 112 - 115 т с пятью сцепными осями и нагрузкой от колесной пары на рельсы 22,5—23 тс. Эти локомотивы должны были иметь мощность на 20 — 25 % больше мощности паровоза серии ФД и работать на наиболее грузонапряженных линиях, на которых предусматривалось уложить рельсы типа Р50(50 кг/м). Технические условия на проектирование паровоза со сцепной массой 112 т были разработаны Всесоюзным научно-исследовательским институтом железнодорожного транспорта и Главным управлением паровозного хозяйства МПС. Проектирование и строительство нового паровоза поручили Улан-Удэнскому заводу. Одновременно велись проектирование и постройка опытных грузовых паровозов примерно с такой же сцепной массой на Ворошиловградском заводе им. Октябрьской революции и Коломенском паровозостроительном заводе.

На Ворошиловградском заводе под руководством инженеров-конструкторов Н. А. Турика и М. Н. Аникеева был спроектирован паровоз типа 1-5-2, имевший паровую машину с расходящимися поршнями Паровоз типа 1-5-2 Ворошиловградского завода, обозначенный ОР23-01, был построен в начале 1949 г.,
Паровоз типа 1-5-2 ОР23-01 был первым в мире паровозом, имевшим паровую машину с расходящимися поршнями и движущий механизм с передаточными качающимися рычагами, восемью ведущими дышлами и двумя обратными двойными кривошипами. На паровозе был установлен двухоборотный пароперегреватель Шмидта, размещавшийся в 62 жаровых трубах диаметром 143/152 мм.
Цилиндры этого локомотива располагались в середине рамы, в каждом из них помещались два поршня, двигавшихся в противоположные стороны или навстречу друг другу. Такую схему на опытном паровозе применили для уменьшения перегрузки ведущих колес от неуравновешенных сил инерции (в 2 — Зраза), вертикальной составляющей от действия пара (в 2,5 — 3,5 раза), амплитуды подергивания и виляния (в 10 — 15 раз), для снижения неравномерности силы тяги за оборот колеса и разгрузки главной рамы от основных продольных усилий, вызываемых действием пара. Это позволило применить раму с толщиной боковин 125 мм, а не 140 мм, как у паровоза типа 1-5-2 Улан-Удэнского завода.
Однако принятая на паровозе ОР23-01 схема машины привела к значительному конструктивному усложнению всего движущего механизма. Если в обычном паровозе имелось четыре тяжело нагруженных шарнира (шарниры шатунов), то у опытного их было шестнадцать. Увеличилось в 2 раза количество золотников, поршней, кулаков, параллелей. Размещение двух поршней в одном цилиндре потребовало удлинения цилиндра примерно вдвое, расположение цилиндров посередине рамы увеличило длину паропроводов и количество их соединений.
Машины с расходящимися поршнями до постройки паровоза ОР23-01 применялись на теплопаровозах .
Для оценки и сравнения трек опытных паровозов они первоначально эксплуатировались совместное паровозами серии Ф Д. Затем опытные локомотивы были направлены на Западную железную дорогу для проверки их воздействия на путь. Испытания, проведенные ВНИИЖТом, показали, что по условию прочности пути, определяемой напряжениями в рельсах, шпалах и балласте, все три опытных паровоза могли обращаться только по рельсам типа Р50; по рельсам типа Р43 обращение их не могло быть допущено без ограничения скорости. Разница в воздействии на путь между указанными тремя паровозами и паровозом серии ФД оказалась небольшой.
Опытные локомотивы были подвергнуты также тягово-эксплуатационным испытаниям на участке Красный Лиман — Основа Северо-Донецкой железной дороги. Наибольшая средняя эксплуатационная мощность  на паровозе ОР 23-01  равнялась 2500 л. с.  Расход пара на 1 л.с./ч   — 8,4 кг,  температура перегретого пара при этой же мощности у опытных паровозов была соответственно 411°С. 
Ремонт паровоза ОР23-01 отличался значительной сложностью, а прокат бандажей нарастал быстрее, чем на паровозах серии ФД. 

Решение о прекращении строительства паровозов в 1956 г. сделало нецелесообразным продолжение исследовательских и конструкторских работ по опытным локомотивам. В нормальную эксплуатацию опытные паровозы не поступали.