NY5型机车为干线客货两用液力传动柴油机车，设有两个动力室，各位于司机室的后面。机车采用了双侧对称结构，但由于未考虑到机车运行过程中对动力室的巡检，两端司机室仅用一侧通道相连。机车采用框架承载式车体，动力室内各装有一台戴姆勒-奔驰公司的MB839Bb型柴油机(MTU MB 16V 652)，UIC标定功率2000马力，装车功率1700马力。机车采用第二种主传动路线，液力传动箱放置在机车车架中部，而柴油机位置靠近司机室，设有中间支承与中间齿轮箱。柴油机的动力通过万向轴传到福伊特L830rU型液力变速箱，从液力变速箱的主传动轴再通过万向轴和分配齿轮箱及车轴齿轮箱传到轮对上。L830rU型液力变速箱采用福伊特传统的多循环圆结构型式，内装三个液力变扭器、一对换向齿轮和KB510型液力制动器，不设偶合器，采用风动使齿轮换向 ;在额定输入转速每分钟1500转时的最大输入功率为1800马力;这种液力变速箱同样被装用于西德向美国出口的ML4000型机车、向巴西出口的窄轨机车，以及美国机车公司制造的DH643型柴油机车。

机车走行部为两台三轴转向架，采用焊接箱形构架，轴箱由导框定位。一系悬挂为轴箱两侧螺旋弹簧，二系悬挂为转向架侧梁旁承，二系及一系悬挂均设有油压减振器。牵引力及制动力通过车体和转向架间的低牵引中心牵引拉杆传递。机车采用克诺尔空气制动机，每个轮对有一个制动缸，施行双侧闸瓦制动，;此外并设有液力制动装置，在高速运行时减速效果显著。