Die Spannung des Bahnstromnetzes der Deutschen Bundesbahn beträgt 15 kV bei einer Frequenz von 16 2/3 Hz. Bei den Französischen und den Luxemburgischen Staatsbahnen wird mit 25 kV und 50 Hz gefahren. Dies brachte für grenzüberschreitende Züge Probleme mit sich. Mit viel Zeitaufwand mußte bei jedem Grenzübertritt die Lok gewechselt werden. Was lag also näher, als eine Lok zu entwickeln, die diese verschiedenen Wechselspannungen "verkraftet": eine Zweifrequenzlok.

Als in den fünfziger Jahren die Elektrifizierung der Saarländischen Eisenbahnen immer mehr voranschritt, bestellte die Deutsche Bundesbahn 1957 bei der heimischen Lokomotivindustrie drei Zweifrequenzloks für 15 kV bzw. 25 kV Wechselspannung. Auf der Basis der bereits bewährten Lok E 10 und E 40 entwickelten die Firmen AEG und Krupp, BBC und Henschel sowie SIEMENS gemeinsam mit Krauss-Maffei die ersten Zweifrequenzlok für den grenzüberschreitenden Betrieb auf deutsch-französischen Strecken. Diese Prototypen erhielten die Baureihenbezeichnung E 320 und die Ordnungsnummern 01, 11 und 21. Alle drei Maschinen verfügten über einen Stromabnehmer mit einer breiten (DB) und einer schmalen (SNCF) Wippe, deren Wechsel durch eine automatische Systemüberwachung kontrolliert wurde.

Mit diesen Prototypen sollten vor allem auch neukonstruierte elektrotechnische und mechanische Lokbauteile erprobt werden.

Im Jahr 1962 wurde von AEG eine weitere Versuchslok fertiggestellt. Die E 344 01 (später 183 001 bezeichnet) unterschied sich wesentlich von den Fahrzeugen der Baureihe E 320. Der Lokkasten wurde auf Basis der E 41 im Aw Freimann gebaut, die Drehgestelle und der Brückenrahmen stammten von der ehemaligen Höllentallok E 244 21 und die Fahrmotoren von der E 244 22. Diese Neuentwicklung hatte sich offensichtlich nicht ganz bewährt, denn bereits sieben Jahre später wurde die Lok wieder ausgemustert.

Die bekannteste Mehrfrequenzlok ist die als "Europalok" bekanntgewordene Baureihe E 410 (heutige Baureihe 184), die 1965 für den Verkehr mit Frankreich, Belgien und den Niederlanden in Auftrag gegeben wurde. Für den Betrieb mit vier verschiedenen Stromsystemen – nämlich 15 kV bei 16 ²/₃ Hz und 25 kV bei 50 Hz Wechselspannung sowie 1500 V und 3000 V Gleichspannung – ausgerüstet, war sie der Vorläufer der späteren Baureihe E 310, der heutigen 181. Von den insgesamt fünf Europalok wurden drei von AEG/Krupp und zwei von BBC/Krupp gefertigt.

Da sie konstruktiv aus der E 410 entwickelt wurde, ist die 1968 in Dienst gestellte Baureihe E 310 äußerlich auch kaum zu unterscheiden. Lediglich die Baureihenbezeichnung und die beiden Einholmstromabnehmer lassen erkennen, daß es sich um eine der zunächst vier neuen Zweifrequenzloks Baureihe E 310 handelt. Selbst die elektrische Ausstattung stammt von AEG und unterscheidet sich nur durch die fehlende Technik für den Gleichstrombetrieb von der Baureihe E 410.

Zwei der vier neuen Maschinen, E 310 01 und 02 (heutige Bezeichnung 181.0; die 181 002 ist bereits ausgemustert), wurden mit Widerstandsbremsen und die beiden anderen, E 310 03 und 04 (jetzt 181.1; 181 103 bereits ausgemustert), mit Netzbremsen ausgestattet. Nach eingehenden Versuchsfahrten liefen die Lok planmäßig zwischen Metz und Kaiserslautern im D-Zug-Verkehr und 1970 sogar vor dem TEE 50/51 "Goethe" Frankfurt-Saarbrücken-Paris.

Nachdem sich die Lok einige Jahre im Zweifrequenzbetrieb bewährt hatten, bestellte die Deutsche Bundesbahn 1972 für den grenzüberschreitenden Verkehr mit Frankreich und Luxemburg weitere 25 Lok der Baureihe 181. Wesentlichen Ausschlag für diesen Auftrag hatte die Elektrifizierung der Bahnstrecke Koblenz-Trier-Saarbrücken gegeben. Diese erste und bisher einzige Serie der Baureihe 181 wurde von AEG und Krupp gebaut und zwischen Juli 1974 und Februar 1975 mit der Bezeichnung 181.2 an die Deutsche Bundesbahn ausgeliefert. Alle Lok sind heute noch im Einsatz und beim Bw Saarbrücken beheimatet.