Zu Beginn der 60er-Jahre stieg die Frequentierung der seit 1957 grenzüberschreitend verkehrenden hochwertigen und schnellen Trans Europ Express-Züge (TEE) weiter stetig an. Aufgrund der unterschiedlichen Stromsysteme innerhalb Europas hatte man sich in den 50ern für die Beschaffung moderner Dieseltriebzüge entschieden, um dadurch mögliche Probleme bei der elektrischen Traktion von vorneherein zu vermeiden. Auf einigen Strecken(-abschnitten) und an bestimmten Wochentagen, etwa vor den Wochenenden oder an Montagen, war der Reisendenandrang jedoch so groß, dass das Sitzplatzangebot der Triebwagen hierfür nicht ausreichte. Als Ausweg boten sich lokbespannte Zuggarnituren mit modernen Triebfahrzeugen an. Mittlerweile waren auf dem Sektor der elektrischen Triebfahrzeuge jedoch große Fortschritte erzielt worden, so dass nun auch E-Loks für die grenzüberschreitende Beförderung dieser TEE-Garnituren infrage kamen; das Zauberwort hieß "Mehrstrom-" bzw. "Mehrsystemlokomotiven" – Lokomotiven also, die ohne Bespannungswechsel an den Grenzbahnhöfen durchgehend unter den unterschiedlichen Stromsystemen der europäischen Bahnverwaltungen verkehren konnten.
Einer der Vorreiter dieses Gedankens waren die Französischen Staatsbahnen SNCF, die daraufhin im August 1961 zunächst vier Vierstromlokomotiven bei der Société Alsthom (mechanischer Teil) und der Société des Forges et Ateliers de Constructions Electiques de Jeumont (elektrische Ausrüstung) bestellten. Die Konstruktion dieser zunächst als Reihe CC 27 001 vorgesehenen Lokomotiven erfolgte in enger Zusammenarbeit mit der Division des Etudes de Traction Electrique der SNCF. Abgeliefert und in Dienst gestellt wurden diese sechsachsigen, nun als Reihe CC 40 100 eingereihten Maschinen (CC als Kennzeichnung der Achsfolge; Loknummern 40 101-104) im Frühjahr 1964. Ihre Gesamtlänge über Puffer (LüP) betrug 22.030 mm, die Spitzenleistung 3850 kW und das Dienstgewicht 108 t. Der einteilige silberne Inox-Lokkasten wurde in Schalenbauweise vollkommen aus Stahl mit tragender Außenhaut erstellt; er wurde mit roten Zierlinien und -flächen an der Front und den Seiten zusätzlich akzentuiert und passte damit genau zu den zeitgleich beschafften modernen TEE-Zuggarnituren aus Inox-Wagen. Das vortrefflich gelunene Design mit der in der Seitenansicht zickzackartig verlaufenden Stirnfront (die so genannte „nez cassé“ [gebrochene Nase])  schuf der berühmte Pariser Formgestalter Paul Arzens, der damals als künstlerischer Berater für die SNCF tätig war.
Der Lokkasten ruhte auf zwei dreiachsigen Monomoteur-Drehgestellen, die über je einen Fahrmotor verfügten. Dieser so genannte „Tandemmotor“ mit zwei gleichen, für 1500 V ausgelegten Motorhälften war quer in der Mitte des Triebgestellrahmens unmittelbar über der Mittelachse angeordnet. Von diesem aus wurden die drei Achsen über Zahradgetriebe mit zwei unterschiedlichen Übersetzungen angetrieben. Mit der ersten Übersetzung waren Geschwindigkeiten bis 160 km/h möglich, mit der anderen (Schnellgang) noch höhere Tempi bis zu 240 km/h (theoretisch). Bei Versuchsfahrten zwischen Paris und St. Quentin wurden 1965 mit einem 273 t schweren Zug 222 km/h erreicht.

Die Primärfederung der CC 40 100 bestand aus Schraubenfedern, die auf beiden Seiten der Achsführung angeordnet wurden. Die Träger, auf denen sich die Schraubenfederung über einen Gummiblock abstützte, waren mit Reibungsdämpfern verbunden. Die Führung der Achslenker übernahmen in Silentblocks gelagerte Lenker. Die Achslager ordnete man außen an und stattete sie mit Zylinderrollenlagern aus.  Die Abbremsung erfolgte durch eine Bremse in Spezialblockform, die auf jedes Rad jeder Achse einseitig wirkte. Deren Ansteuerung erfolgte mit einem Bremsventil der Bauart Oerlikon. Das Führerbremsventil der Bauform „presse-boutons“ steuerte pneumatisch und gestattete auch das elektro-pneumatische Bremsen des Zuges.
Zur Stromabnahme unter den vier in Europa gebräuchlichen Stromsystemen wurde jeweils ein eigener Pantograph der Bauart „Polycourant“ AM 18 vorgesehen, die parallel geschaltet waren und wahlweise das vereinheitlichte Schleifstück der SNCF sowie die vier ORE-Bauarten aufnehmen konnten. Die Stromzuführung wurde so abgesichert, dass der Lokführer den Hauptschalter für Wechsel- oder Gleichstrom erst dann einlegen konnte, wenn die verschiedenen Umschalter in die der Fahrdrahtspannung entsprechende Stellung gebracht worden waren. An den Systemwechselpunkten konnte dann in voller Fahrt vorbeigefahren und vom Führerstand aus die entsprechenden Umstellungen samt des Hebens und Senkens der Stromabnehmer vorgenommen werden. Im Wechselstrombetrieb beispielsweise wurden die Fahrmotoren über einen Einphasen-Transformator und Siliziumgleichrichter gespeist. Der Einsatz der CC 40 100 war damit sowohl unter Einphasenwechselstrom von 25 kV/50 Hz sowie 15 kV/16 2/3 Hz als auch unter Gleichstrom von 1500 oder 3000 V möglich.
Passend dafür wurden auch die Sicherheitseinrichtungen für die internationalen Bedingungen angepasst; sie bestanden aus den automatischen Überwachungseinrichtungen (in Kombination mit der Wiederholung der „Halt-Zeichen-Signale“), der automatischen Signalregistrierung mittels Kontaktbürsten (für die Strecken der SNCF und SNCB), der induktiven Zugsicherung (Indusi) auf elektromagnetischer Grundlage (für den Bereich der DB und ÖBB) und der schweizerischen Zugsicherungseinrichtung Intégra auf elektrischer Grundlage.
Beheimatet wurden die CC 40 100 im Depot La Chapelle im damaligen Réseau Nord der SNCF.

Für die neuen Mehrsystemlokomotiven, die in Frankreich auch als „Europalok“ bezeichnet wurden, sah man die Bespannung der TEE-Züge auf der Strecke Paris – Brüssel – Amsterdam vor, die komplett mit dem neuen Wagenmaterial gebildet werden sollten (TEE PBA). Sie verbanden Paris und Brüssel in nur 2 ½ Stunden sowie Paris und Amsterdam in 5 Stunden 19 Minuten. Die mittlere Reisegeschwindigkeit lag bei 120 km/h; auf einigen Streckenabschnitten wurde planmäßig auch mit mehr als 160 km/h gefahren. Die Zugkraft der CC 40 100 reichte aus, auch Züge mit 300 t Masse noch mit 200 km/h zu befördern.
Diese TEE-Züge mit wohlklingenden Namen wie „Oiseau Bleu“, „Etoile du Nord“, „Brabant“ oder „Ile de France“ bestanden damals zunächst aus insgesamt fünf der modernen, ab 1964 gebauten, vollklimatisierten, nichtrostenden Inox-Wagen: Der Packwagen enthielt ein Dieselaggregat zu Stromerzeugung für die Klimaanlage, die Beleuchtung und den Küchenbetrieb. Ein Bar- und ein Speisewagen sorgten für das erstklassige leibliche Wohl der Fahrgäste. Wer diesen Genüssen nicht frönen wollte, konnte auch im Großraum- oder Abteilwagen Platz nehmen. Ab dem 2. August 1964 lösten diese CC 40 100-bespannten Garnituren die bislang in diesen Diensten eingesetzten RGP 825-Dieseltriebwagen der SNCF sowie die niederländisch-schweizerischen RAm-TEE-Triebzüge ab. Dadurch wurde eine nochmalige Erhöhung des Reisekomforts auf dieser wichtigen europäischen TEE-Verbindung erzielt. Später wurden diese Garnituren noch durch weitere TEE PBA-Wagen ergänzt.

Die Beschaffung der Wagen teilten sich SNCF und die Belgischen Staatsbahnen (SNCB): 25, der SNCF gehörende PBA-Wagen wurden bei Carel-Fouché in Frankreich gebaut, die elf weiteren beschaffte die SNCB bei Brugeoise & Nivelles im eigenen Land. Sie wurden in einen gemeinsamen Wagenpool eingestellt und zusammen in den jeweiligen Garnituren verwendet. Märklins Wagenset 41870 besteht aus zwei Großraumwagen A8tuj der SNCB, einem Speisewagen mit Küche A5rtuj und einem Generatorwagen mit Dienstabteil A2Dxj der SNCF. Das zweite Set 41871 verfügt über zwei Abteilwagen A8uj sowie den Barwagen A3rtuj der SNCF. Einzeln erhältlich ist noch ein weiterer belgischer Großraumwagen A8tuj (41872); alle sind in maßstäblicher Länge in 1:87 und mit mehrfarbigen Inneneinrichtungen umgesetzt worden.
Den ersten vier Maschinen folgten 1969/70 sechs weitere CC 40 100 (40 105- 40 110) in nahezu identischer Ausführung. Lediglich die Getriebeübersetzungen wurden den fortgeschrittenen Bedingnissen des Betriebes angepasst; die „normale“ Übersetzung reichte jetzt bis 180 km/h, der Schnellgang bis 220 km/h. Sie wurden neben der Bespannung der TEE-Züge auch für den Einsatz vor normalen internationalen Zügen zwischen Amsterdam, Brüssel und Paris eingesetzt. Allerdings erreichten sie – trotz aller hierfür bestehenden Voraussetzungen – planmäßig nie Amsterdam. Stattdessen wurde an der Grenze doch wieder umgespannt, meist auf die grün-gelben belgischen „Kartoffelkäfer“, die Nohab-Dieselloks der Reihe 54 (204).
In den 70er-Jahren wurden die meisten TEE-Verbindungen in EC-/IC-Züge umgewandelt, auch der „Etoile du Nord“ und der „Brabant“, die von nun als EC (EuroCity) von Paris nach Brüssel und Amsterdam verkehrten. Planmäßig blieb jedoch ihre Bespannung mit den französischen CC 40 100. Erst am 1. Juni 1996 endete das Zeitalter der lokbespannten EC auf diesen Verbindungen; sie wurden zunächst durch die Mehrsystemtriebzüge TGV-Réseau und später die Thalys-Triebzüge abgelöst. Damit endeten auch die Einsätze der CC 40 100.
Überlebt haben drei Maschinen: Die CC 40 101 steht als Leihgabe der SNCF im Musée de la Mine à Oignies; die CC 40 109, ebenfalls im Besitz der SNCF, im Musée du Chemin de Fer de Mulhouse (Mühlhausen im Elsaß) sowie die betriebsfähige CC 40 110 im Bestand des Eisenbahnvereins „Matériel Ferroviaire et Patrimoine National“ M.F.P.N. im SNCF-Depot Villeneuve-St. Georges.