Модернизированная версия тепловоза ТГМ8ЭК, разработанная для эксплуатации Союзом железных дорог Кубы. Тепловоз спроектирован специально для работы в условиях влажного тропического климата (исполнение ТВ, категория 1 по ГОСТ 15150).
На локомотиве применён V-образный четырёхтактный восьмицилиндровый дизельный двигатель марки 7-6Д49-02 жидкостного охлаждения, с непосредственным впрыском топлива. Двигатель имеет газотурбинный наддув c охладителем наддувочного воздуха (производства ОАО «Коломенский завод»)[7]. Мощность двигателя 1200 л.с.
В отличие от ТГМ8ЭК, ТГМ8КМ оборудован новейшей универсальной гидравлической передачей УГП1200ТВ1 производства АО «Калугапутьмаш» и гидростатическим приводом вентилятора охлаждения машины, созданным этим же предприятием. Комплектующие обработаны специальным антикоррозионным покрытием, кузов - водостойкой краской. Тепловоз оборудован пневматическим автоматическим тормозом для торможения поезда, пневматическим прямодействующим тормозом для торможения локомотива без поезда. Установлена противоюзовая система, действующая при торможении во всем диапазоне скоростей и рабочих давлений в тормозных цилиндрах.
