Для приобретения опыта эксплуатации и конструирования электровозов переменного тока напряжением 25 кВ Советский Союз в июле 1957 года заказал во Франции постройку серии из 50 электровозов переменного тока типа 3О-3О с игнитронами. Из этого количества 40 электровозов должны были быть грузовыми (из них 10 с рекуперацией) и 10 — пассажирскими.
При проектировании электровозов серии Ф использовались узлы, применявшиеся на электровозах, строившихся во Франции. С целью облегчения транспортировки по дорогам Франции кузов электровоза был спроектирован без полного использования габарита железных дорог СССР, что несколько стеснило проходы и увеличило длину кузова. В качестве тяговых электродвигателей на грузовых локомотивах были установлены ТАО-649В1, а на пассажирских — ТАО-649А1, отличавшиеся только конструкцией остова. Электровозы могли работать по системе многих единиц.
Первый из построенных локомотивов (Ф-01, первоначальное обозначение — Т01) в апреле 1959 года прошёл испытания на участке Валансьен — Тионвиль французских железных дорог с поездами массой 1100, 2250 и 2500 т. В период 1959 — 1960 гг. все электровозы (грузовые и пассажирские) были доставлены в СССР морским путём.
К 1963 году все 50 локомотивов этой серии были сосредоточены в локомотивном депо Красноярск. Эксплуатация показала, что электровозы данной серии имеют множество недоработок, как в электрической (автотрансформаторные обмотки, тяговые электродвигатели, электродвигатели вентиляторов, резисторы), так и в механической (опоры кузова и муфты мотор-компрессоров) частях. Доработки производились уже в Советском Союзе. Опыты по наладке рекуперативного торможения продолжались более года, однако различные недоработки так и не позволили использовать электрическое торможение на электровозах серии Ф с рекуперацией (ФР).
В начале 1970-х годов электровозы серий Ф, ФР и ФП из-за изношенности оборудования, в частности выпрямительной установки, стали отстраняться от работы и заменяться электровозами серий ВЛ60 и ВЛ60П. К августу 1973 года было списано 10 электровозов: семь серии Ф, один — ФР и два — ФП. Сорок оставшихся локомотивов прошли заводской ремонт. К августу 1976 года из инвентаря были исключены ещё семь электровозов серии Ф и пять — серии ФП.
Часть из оставшихся электровозов были оборудованы кремниевыми выпрямителями и использовались лишь на вспомогательной работе. Электровозы с игнитронами ожидали списания. Последние французские электровозы были исключены из инвентаря МПС в 1987 году.
На сегодняшний день из всех пятидесяти электровозов серии Ф, поставленных в СССР и эксплуатировавшихся на Красноярской железной дороге, сохранился лишь один ФК-07, являющийся экспонатом музея железных дорог России в Санкт-Петербурге.
Несколько электровозов серии Ф в результате более поздних модернизаций получили обозначение ФК. Предположительно индекс К обозначает установку кремниевых выпрямителей.
Раков В. А.Электровозы серий Ф, ФР и ФП // Локомотивы отечественных железных дорог 1956 - 1975. — М.: Транспорт, 1999. — С. 89 - 92. — ISBN 5-277-02012-8.