In Zuid-Limburg werd al in 1815 de eerste kolenmijn geopend, de Domaniale mijn in Kerkrade. Steenkool werd snel het belangrijkste exportproduct van de omgeving naar de rest van Nederland en het buitenland. De winning van steenkolen van de Zuid-Limburgse mijnen nam vanaf 1906 exponentieel toe. In 1906 werd 0,549 miljoen ton steenkool gedolven in de provincie. Daarna nam de hoeveelheid steenkool snel toe naar 1,292 miljoen ton in 1910, 4,116 miljoen ton in 1920, 12,211 miljoen ton in 1930 en het hoogtepunt van 14,321 miljoen ton steenkool in 1937. In Limburg waren in totaal twaalf kolenmijnen in gebruik, waarvan de laatste drie in 1925 en 1926 werden geopend. Ongeveer 57% van de steenkool die uit de Nederlandse bodem werd gehaald, kwam uit de vier Staatsmijnen (Emma, Hendrik en Maurits en Wilhelmina).

Vanwege de snelle groei van de hoeveelheid steenkool die werd gedolven, werden de kolentreinen te zwaar voor de huidige stoomlocomotieven van de serie NS 6200. De Nederlandsche Spoorwegen besloot eind jaren '20 specifiek voor het rijden van de zware kolentreinen een nieuwe locomotiefserie te ontwerpen. Hoewel NS sinds haar oprichting in 1917 druk bezig was om stoomlocomotieven te vervangen, koos het bedrijf er toch voor om stoomlocomotieven te ontwerpen. Toentertijd waren er nog geen elektrische of diesellocomotieven die de kolentreinen zouden kunnen trekken. De nieuwe locomotieven moesten de zware kolentreinen op lange afstanden vanuit Limburg naar het westen en grote delen van de rest van het land kunnen trekken. Daarnaast moesten ze ook makkelijk in gebruik zijn op de korte afstanden. Daarom werd gekozen om tenderlocomotieven te bouwen. Tenderlocomotieven mogen, in tegenstelling tot locomotieven met een aparte tender, even snel vooruit als achteruit rijden. De locomotieven kregen een indrukwekkend vermogen van 1600 pk en een maximumsnelheid van 90 km/u. De stoomlocomotieven waren 17,4 meter lang en wogen 127 ton. De locomotieven kregen de nummers 6301 t/m 6322. De serie 6300 was de zwaarste en sterkste tenderlocomotieven van Europa. De locomotieven werden bij twee Duitse fabrieken gebouwd: Henschel & Sohn in Kassel en Berliner Maschinenbau AG. De NS 6317 werd in 1931 gebouwd door Berliner Maschinenbau AG. De 6300'en zouden de laatste stoomlocomotieven zijn die NS ooit zou bestellen; later werd hier tijdens de wederopbouw na de Tweede Wereldoorlog van afgezien. De serie 6300 is wel de laatste serie stoomlocomotieven die NS zelf heeft ontworpen. Naast de serie 6300 heeft fabrikant Henschel & Sohn nog andere locomotieven aan Nederlandse bedrijven geleverd. In 1921 werd de tramlocomotief 18 gebouwd voor de Gooische Stoomtram. Deze locomotief is momenteel te zien bij de Museumstoomtram Hoorn - Medemblik.

De locomotieven waren erg succesvol in het rijden van de zware kolentreinen over zowel de kortere als de langere afstanden. De zware treinen bestonden gemiddeld uit zestig tweeassige houten opengoederenwagons. Van de duizenden kolenwagons die de 6300'en hebben getrokken, is de NS 59221 (gebouwd in 1929) bewaard gebleven in het Spoorwegmuseum in Utrecht. Vanwege het hoge kolengebruik van de locomotieven om de ketel op druk te houden, moesten de stokers hard doorscheppen. Hierdoor kregen de locomotieven de bijnaam 'Beul'. De 6300'en konden, doordat het tenderlocomotieven zijn, gemakkelijk op kortere trajecten in Zuid-Limburg rijden. Toen het Westinghouse-remsysteem in 1934 ook voor goederentreinen werd verplicht, kregen de 6300'en hiervoor enkele aanpassingen. Met het Westinghouse-remsysteem kon de locomotief door middel van een doorgaande luchtleiding de remmen van alle goederenwagons bedienen. Als een koppeling zou breken, werd met het Westinghouse-remsysteem automatisch een snelremming uitgevoerd. Hoewel de kolentreinen hun belangrijkste inzet waren, reden ze ook andere goederentreinen en zelfs reizigerstreinen. De 6300'en reden zowel stop- als sneltreinen, en zelfs tot aan de grens internationale treinen. Tijdens de Tweede Wereldoorlog voerden de Duitsers de helft van de 6300'en af naar het oosten. De NS 6313 kwam als enige van de serie niet terug en werd in 1950 als vermist door NS afgeschreven. Acht van de tien teruggekeerde NS 6300-locomotieven werden weer hersteld om weer in gebruik genomen te worden.

Na de Tweede Wereldoorlog herstelde de Nederlandse economie snel. Hierdoor kon Nederland, deels met het Amerikaanse Marshallplan, in de wederopbouw veel nieuw spoorwegmaterieel aanschaffen. Doordat de treinen en de infrastructuur zeer ernstig waren beschadigd, werd besloten om tijdens het herstel 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. Met de enorme modernisering wilde de Nederlandsche Spoorwegen in de jaren '50 stoomlocomotieven en houten rijtuigen buitendienst stellen. Een stoomlocomotief moet uren van tevoren al worden opgestookt voordat de machine kan worden ingezet. Naast kolen en water kost dit ook veel loon voor het personeel; op stoomlocomotieven moet namelijk ook een stoker aanwezig zijn. Houten rijtuigen zijn bij aanrijdingen onveiliger, omdat het hout veel minder sterk is, waardoor de rijtuigen volledig kunnen versplinteren. Tevens wilde NS het, meestal slecht presterende, materieel dat na de oorlog uit legerdumps en elders uit Europa werd gekocht of gehuurd snel vervangen. In de jaren na de oorlog bestelde NS, tot en met 1959, een hele grote hoeveelheid nieuwe locomotieven, treinstellen, rijtuigen en goederenwagons in het binnen- en buitenland.  Door de snelle modernisering van de spoorwegen was Nederland een van de eerste landen in Europa waar stoomlocomotieven en houten rijtuigen niet meer op het hoofdnet werden gebruikt. Als eerste reed NS op 31 augustus 1955 haar laatste stoom- en tevens reizigerstram, getrokken door locomotief NS 7742 'Bello'. Een jaar later nam NS op 16 juni 1956 afscheid van de laatste houten rijtuigen. Op 7 januari 1958 reed NS voor het laatst een goederen- of reizigerstrein met een stoomlocomotief. De NS 3737 reed zijn laatste rit naar het Spoorwegmuseum in Utrecht. De NS 6305 en 6317 bleven als enige twee stoomlocomotieven langer in dienst bij NS en werden gebruikt als walslocomotieven, voor het inwalsen van nieuw spoor. De 6317 werd in 1959 opgenomen in de collectie van het Spoorwegmuseum. De 6305 bleef zelfs tot en met januari 1962 in dienst, hoewel de locomotief de laatste jaren niet meer onder stoom werd gebracht. Hiermee was de locomotief de laatste stoomlocomotief van de Nederlandsche Spoorwegen. Op de grensbaanvakken met Duitsland waren echter tot in de jaren '70 nog Duitse stoomlocomotieven te zien. Bij Nederlandse industrieën rangeerden stoomlocomotieven nog veel langer door. In 1975 werden de LV 13 en LV 14 (de oude NS 8811 en 8826) als laatste stoomlocomotieven in commerciële dienst in Nederland terzijde gesteld.

Nadat de stoomlocomotief 3737 op 7 januari 1958 de laatste goederen- of reizigerstrein reed, bleven de 6305 en 6317 als enige stoomlocomotieven van NS nog wat langer in dienst. Vanwege hun hoge gewicht van 127 ton waren de stoomlocomotieven uitermate geschikt om nieuw aangelegd spoor in te walsen. Daarnaast werden de locomotieven ook gebruikt om nieuwe bruggen te testen. In 1959 zou NS een van de twee walslocomotieven, de 6317, afvoeren en laten slopen. Architect Toon Haakma Wagenaar zag de historische waarde van de 6317 en dankzij een smeekbede aan de president-directeur dr. F.Q. den Hollander werd besloten de 6317 toch niet te laten slopen en deze over te dragen aan het Spoorwegmuseum. In de locomotievenloods in Roosendaal kreeg de 6317 nieuwe onderdelen, geplukt uit andere stoomlocomotieven, en een nieuwe schilderbeurt. De 6317 werd op 15 oktober 1959 gesleept vanuit Roosendaal naar Utrecht. Hoewel de redding van de 6317 enkele kranten haalde, werd de overdracht in Utrecht niet uitbundig gevierd. Mevrouw Asselberghs, conservatrice van het Spoorwegmuseum, nam de locomotief in ontvangst van de ontwerper van de locomotiefserie: meneer Willem Anthonie Cornelis Pont, Hoofdingenieur van NS. In het Spoorwegmuseum werd de NS 6317 uiteindelijk samen met een van de houten kolenwagons die de locomotief heeft getrokken, de NS 59221, tentoongesteld.

In 2005 opende het Spoorwegmuseum zijn nieuwe attractie 'Stalen Monsters'. De attractie gaat over de stoomlocomotieven en de grote spoorfamilie die bij de spoorwegen werkt. In een mijnkarretje kunnen de bezoekers tijdens het donkere ritje veel voorwerpen en andere spullen zien die bij het spoor horen. Helaas werd besloten om twee echte stoomlocomotieven in de attractie te verwerken. Hierdoor zijn ze alleen nog maar in de donkere attractie met sfeerverlichting enkele seconden te zien. Het betreffen de NS 6317 (gebouwd in 1931) en de Indonesische stoomlocomotief 1622 (gebouwd in 1928). Op 8 december 2020 werd Stalen Monsters na een grondige verbouwing opnieuw geopend. Wij kregen vlak voor de heropening een rondleiding door de attractie. Beide stoomlocomotieven staan nog steeds in de attractie verwerkt.

De NS 6317 heeft vanwege haar cultuurhistorische waarde de hoogste A-status toegekend gekregen binnen het Nationaal Register Railerfgoed.