Řada lokomotiv 464.0 je odvozená z řady 456.0, která se nehodila svým vyšším nápravovým tlakem pro provoz na tratích o méně únosném svršku. Konstrukce této lokomotivní řady vycházela z požadavku zachování co nejvíce stejných součástí s lokomotivami 456.0.

Z typu 1' D 2' byl vytvořen typ 2' D 2', tj. vpředu i vzadu dvounápravový podvozek se stranovým posuvem vůči otočnému čepu a zpětným stavěním pomocí listových per, uprostřed pak čtyři spřažená dvojkolí, z nichž druhé je hnací.

K zajištění průjezdu obloukem o poloměru 150 m mají oba podvozky oboustranný posuv 65 mm a spřažená dvojkolí (H a S2) mají okolky obručí utočené o 15 mm. Kluzná ložiska jsou uložena v kovaných domcích a upravena na centrální mazání Friedmannovým lisem. Rám lokomotivy se skládá ze dvou postranic z plechů 28 mm, jež jsou navzájem napříč vyztuženy vodorovnými i svislými příčkami. Vpředu mezi válci a vzadu jsou příčky ocelolitinové, v nichž jsou uloženy otočné čepy podvozků. Tažné a narážecí ústrojí je normálního provedení. Vedení ložisek u spřažených náprav jsou opatřena stavěcími klíny.

Nosné pružnice jsou umístěny u spřažených dvojkolí pod ložisky a vzájemně jsou propojeny vahadly. Pružnice podvozků jsou uloženy ve jhu z ocelolitiny.

Tímto uspořádáním je pérování lokomotivy rozděleno na tři samostatné části a napnutím pružnic spřažených dvojkolí se adhezní hmotnost zvětšuje nebo zmenšuje, což se velmi nepříjemně projevuje při jízdě přes vyduté zaoblení nivelety koleje.

Parní stroj je dvojčinný s litinovými válci. Víka válců s ucpávkami, písty, vyrovnávač tlaku s ručním tahem, šoupátková pouzdra, víka šoupátkových komor a šoupátka jsou stejná jako u lokomotiv řady 456.0. V zadních víkách jsou ucpávky Hauberovy.

Křižák je jednopravítkový s našroubovaným unášečem. Ojnice a spojnice mají uzavřené hlavy se stavěcími klíny a šrouby. Spojnicové čepy krajních spřažených dvojkolí jsou kulové. Spojnice jsou upraveny tak, že celá souprava spojnic z pravé strany je úplně stejná jako spojnice levé strany lokomotiv řady 456.0 a naopak.

Rozvod soustavy Heusinger s vnitřnlm vstupem páry má litinová šoupátka s úzkými těsnicími kroužky. Ložiska kulis jsou jehlová, opatřena Staufferovými maznicemi. Jsou namontována spolu s ložiskem vratného hřídele v ocelolitinovém nosiči, na který je zároveň upevněn konec pravítka křižáku.

Mazání parních válců, šoupátek a ucpávek pístnice obstarává Friedmannův lis typu LD8 umístěný za pravým válcem na plošině. Za ním je umístěn lis k mazání ložisek. Oba jsou poháněny táhlem od pravé kulisy. Mazací lisy mají společné vytápění. Kotel má ocelové topeniště.