Na de Tweede Wereldoorlog herstelde de Nederlandse economie snel. Hierdoor kon Nederland, deels met het Amerikaanse Marshallplan, in de wederopbouw veel nieuw spoorwegmaterieel aanschaffen. Nu grotendeels van het spoorwegnet ernstig is beschadigd, werd besloten om juist nu grote stappen te maken in het moderniseren van het spoorwegnet. Grote delen van het spoor werden geëlektrificeerd en het materieelpark werd flink gemoderniseerd met de komst van veel nieuw materieel. De Nederlandsche Spoorwegen wilde houten rijtuigen en stoomlocomotieven voorgoed buitendienst stellen. Ook wilde NS het materieel dat na de oorlog als tijdelijke inzet uit legerdumps en elders uit Europa werd gekocht of gehuurd snel vervangen. In de jaren na de oorlog bestelde NS, tot aan 1960, 173 dieselrangeerlocomotieven (de series 200, 450, 500, 600 en 700), 286 diesellocomotieven voor op de hoofdbaan (de series 2200, 2400 en 2600, de 2600'en werden in 1958 al aan de kant gezet), 111 elektrische locomotieven (de series 1000, 1100, 1200 en 1300), 311 rijtuigen (de series Plan-D, Plan-E, Plan-K en Plan-N), 48 postrijtuigen (de series Pec, Plan-C, Plan-E en Plan-L), twee fietsrijtuigen (Dec-rijtuigen, de rijtuigen werden na één jaar omgebouwd naar Pec-postrijtuigen), 297 elektrische treinstellen (de series Mat'46, Mat'54 en Mat'57), 81 dieseltreinstellen (de series Plan-X en TEE DE4) en meer dan tienduizend nieuwe goederenwagons. Door al het nieuwe materieel nam NS in 1956 afscheid van het laatste houten rijtuig en reed NS nog uitsluitend met stalen rijtuigen. Ook reed de 3737 op 7 januari 1958 als laatste stoomtrein van NS van Geldermalsen naar het Spoorwegmuseum in Utrecht. Hier werd de locomotief door NS overgedragen aan het Spoorwegmuseum en opgenomen in de collectie. Nederland was een van de eerste landen in Europa waar stoomlocomotieven niet meer op het hoofdnet gebruikt werden. Bij bedrijven rangeerden stoomlocomotieven nog wel tot aan het begin van de jaren '70. De ex-WSM 23 rangeerde bij de Verenigde Coöperatieve Suikerfabrieken (VCS) in Zevenbergen en werd in 1970 als een van de laatste stoomlocomotieven buiten dienst gesteld.

In 1956 en 1957 leverde Werkspoor in Amsterdam tien kleine diesellocomotieven aan de Nederlandsche Spoorwegen, met de nummers 451 t/m 460. De 451 werd als eerste van de serie in 1956 geleverd. De locomotieven waren ontworpen voor het goederenvervoer op de tramlijnen van de Nederlandsche Tramweg Maatschappij in het noorden van Nederland en het Westland. Op deze lijnen mochten de nieuwe 2200'en en 2400'en vanwege hun gewicht niet rijden. De nieuwe locomotieven lijken op de Britse locomotieven van de series 500, 600 en 700, waarvan de eerste sinds de Tweede Wereldoorlog in Nederland rijden. Het model van de 450-serie is wel meer afgerond dan van de Britse locomotieven. De tramlocomotieven van de serie 450 hadden een lagere trekkracht, maar wel een hogere maximumsnelheid van 45 km/u in plaats van 32 km/u. De 450'en kregen, net als de andere dieselrangeerlocomotieven van NS, een donkergroene kleur met een gele bies. De 450'en kregen de bijnaam 'Brommer' door het geluid wat hun motoren maakten.

Bij het in dienstkomen van de 450'en in 1957 bij de NTM werden de oorlogslocomotieven van de serie NS 161 t/m 165 vervangen. Van deze locomotieven is de NS 162 bewaard gebleven. Ook is later een andere locomotief van de serie gereconstrueerd als de NS 164. In het westen van het land reden de locomotieven op het netwerk van de Westlandsche Stoomtramweg-Maatschappij (WSM). Hier reden de locomotieven met kolentreinen over de tramlijnen voor de verwarming van de broeikassen. De locomotieven reden met wagons vol met groente en fruit naar de NS-stations en de veilingen.

Door de sterke opkomst van de vrachtwagens in de jaren '60 liep het goederenvervoer per spoor terug en sloten veel los- en laadplaatsen. Ook werd sinds de ontdekking van het aardgasveld onder Groningen in 1959 steenkool steeds minder gebruikt, waardoor het aantal kolentreinen sterk terugliep. In 1967 reed tramlocomotief 18 samen met de stoomloc 30 en de NS 454 de afscheidsritten van de Westlandsche Stoomtram Maatschappij op het traject Delft - Loosduinen. Drie jaar later werd de laatste tramlijn van de WSM gesloten. In 1968 werd de eennalaatste tramlijn van de Nederlandsche Tramweg Maatschappij gesloten. Enkel de spoorlijn Drachten – Groningen bleef langer in gebruik voor de Philipsfabriek in Drachten. De 450'en werden overgebracht naar de depots Feijenoord en Zwolle voor rangeerwerkzaamheden. In het begin van de jaren '70 werden de locomotieven van de serie 451 t/m 460 door NS afgevoerd. Het was goedkoper om een kleine serie afwijkende locomotievan af te voeren en de locomotieven van de serie 500 en 600 te gebruiken. Ook hadden de 450'en minder trekkracht. In diezelfde periode voerde NS ook de oorlogslocomotieven 501 t/m 510 en de vijftien locomotieven van de serie 700 af. De locserie 450 heeft maar 15 jaar dienstgedaan.

De 451 werd als enige van de serie niet gesloopt en kwam in 1972 bij de Museum Buurtspoorweg terecht. Intern kreeg de loc het nummer 11 bij de MBS. Bij de MBS wordt de locomotief vrijwel alleen maar voor speciale ritten ingezet op het traject tussen Haaksbergen en Boekelo. Eind 2010 werd besloten om de 451 een grote revisie te geven. Hier werd voornamelijk de motor van de diesellocomotief aangepakt. Op 10 mei 2014 werd de locomotief weer feestelijk in gebruik genomen. De 451 is enkel rijdend te zien voor speciale gelegenheden.

De NS 451 heeft vanwege haar cultuurhistorische waarde de hoogste A-status toegekend gekregen binnen het Nationaal Register Railerfgoed.