Их история началась в конце 1950-х, когда стране понадобились более сильные локомотивы для линий переменного и постоянного тока. В 1958 году конструкторское бюро Новочеркасского электровозостроительного завода разработало проект восьмиосного электровоза с тягой до 40 000 кгс (килограмм-сила). Конструкция была запроектирована в виде двух четырёхосных секций.

В сентябре 1961 года завод выпустил первый опытный электровоз Н8О-001, а вскоре ещё два — Н8О-002 и Н8О-003. В 1963-м они получили привычное для нас обозначение ВЛ80 — в честь Владимира Ленина.

В 1960-е ВЛ80 стал основным грузовым локомотивом на линиях переменного тока СССР. За годы производства появилось множество модификаций:

— ВЛ80к (1963 год) — улучшенные тяговые двигатели.
— ВЛ80т (1970 год) — реостатный тормоз и характерные «глаза» буферных фонарей.
— ВЛ80р (1974 год) — более точное регулирование напряжения.
— ВЛ80с (1979 год) — возможность работы в составе 2–4 секций.

Были и менее массовые модернизации, а в начале 2000-х некоторые машины даже адаптировали для пассажирских поездов.

Сегодня на Октябрьской железной дороге их постепенно заменяют новые ЭС5К, но ВЛ80 всё ещё остаётся символом мощи советского локомотивостроения.