หัวรถจักร FS Class 680 ที่ล้าสมัยในขณะนั้นได้รับการปรับปรุงใหม่เป็นครั้งแรก โดยหัวรถจักรจำนวน 91 คันได้รับการเพิ่มความร้อนสูง แต่ยังคงใช้เครื่องยนต์คอมปาวด์ (โดยบางคันได้รับกระบอกสูบแรงดันสูง (HP) ที่ใหญ่ขึ้น) หลังจากที่พบว่าหัวรถจักรเหล่านี้ยังคงด้อยกว่าในแง่ของประสิทธิภาพและการสิ้นเปลืองน้ำและถ่านหิน จึงตัดสินใจปรับปรุงใหม่ให้เป็นหัวรถจักร Class 685 แทน^{[ 10 ] [ 11 ]}

หัวรถจักรกลุ่มแรกจำนวน 31 คัน ซึ่งเปลี่ยนหมายเลขเป็น685.3XXได้รับการติดตั้งซูเปอร์ฮีตเตอร์และเครื่องยนต์แบบขยายตัวธรรมดา ในขณะที่ยังคงแรงดันหม้อไอน้ำเดิมที่16 กก./ซม. ^² (15.7 บาร์; 228 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว)ส่งผลให้มีกำลังมากกว่าหัวรถจักรคลาส 685 รุ่นเดิม เนื่องจากแรงดันหม้อไอน้ำที่สูงขึ้น หัวรถจักรอีกกลุ่มหนึ่งจำนวน 40 คัน ซึ่งได้รับการจัดประเภทใหม่เป็น685.5XXก็ได้รับการติดตั้งระบบวาล์ว Caprotti และมีหม้อไอน้ำที่สามารถสร้างอุณหภูมิไอน้ำได้สูงขึ้น เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพให้ดียิ่งขึ้น บางคันยังได้รับการติดตั้งหัวฉีดไอเสียอีกด้วย   

FS คลาส S.685
หัวรถจักร FS รุ่น S.685.600 ที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้
ประเภทและแหล่งกำเนิด ประเภทพลังงาน ไอน้ำ ผลิตทั้งหมด 50 ผู้สร้างใหม่ เออร์เนสโต เบรดา Officine Meccaniche , เอฟเอส ปิเอตราซา เวิร์คส์ วันที่สร้างใหม่ พ.ศ. 2462-2477
ข้อกำหนด การกำหนดค่า: ​  • ยูไอซี  1′C1′ h4 วัด 1,435  มม . ( 4 ฟุต8 + 1/2 นิ้ว)    ผู้นำเดิร์ฟ 960  มม. ( 3 ฟุต1 + 3/4 นิ้ว  ) ไดร์เวอร์เส้นผ่านศูนย์กลาง 1,850  มม. (6  ฟุต7 1/8 นิ้ว  ) เส้นผ่านศูนย์กลางท้าย 1,220  มม. (4  ฟุต 0  นิ้ว) ความยาว 11,730 มม .  (38  ฟุต5 + 3/4 นิ้ว)  น้ำหนักบรรทุกเพลา 17 ตัน (17 ตันยาว; 19 ตันสั้น) น้ำหนักโลโค 73.4 ตัน (72.2 ตันยาว; 80.9 ตันสั้น) น้ำหนักที่อ่อนนุ่ม 54.1 ตัน (53.2 ตันยาว; 59.6 ตันสั้น) ประเภทเชื้อเพลิง ถ่านหิน ความจุเชื้อเพลิง 5,500 กิโลกรัม (12,100  ปอนด์) ฝาปิดน้ำ 29  ลบ.ม. (6,380 แกลลอน อังกฤษ ; 7,660 แกลลอน สหรัฐ )  เตาผิง: ​  •  พื้นที่ตะแกรง 3.5 ตารางเมตร (38  ตาราง ฟุต) แรงดันหม้อไอน้ำ 16  กก./ซม. 2 (15.7  บาร์; 228  psi) พื้นผิวทำความร้อน 188.74 ตารางเมตร (2,031.6  ตาราง ฟุต) กระบอกสูบ 4. ง่ายๆ ขนาดกระบอกสูบ 420  มม. ×  650  มม. ( 16 + 9 ⁄ 16 นิ้ว × 25 + 9 ⁄ 16นิ้ว)   กลไกวาล์ว คาโปรตติ
ตัวเลขประสิทธิภาพ ความเร็วสูงสุด 120  กม./ชม. (75  ไมล์/ชม.) กำลังส่งออก 1,350  CV (993  kW; 1,330  hp) แรงดึง 11,800  กิโลกรัมแรง (116  กิโลนิวตัน; 26,000  ปอนด์แรง)
อาชีพ ผู้ปฏิบัติงาน เฟอร์โรวี เดลโล สตาโต

รถไฟชุดสุดท้ายที่ได้รับการปรับปรุงใหม่ ซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อใช้งานในเส้นทางหลักที่ยกเลิกข้อจำกัดน้ำหนักบรรทุกต่อเพลาเดิม จึงได้รับการเพิ่มน้ำหนักยึดเกาะ (โดยการเลื่อนจุดหมุนของโบกี้แบบอิตาลีและเพลาท้ายไปทางเพลาขับ) เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ ทำให้รับน้ำหนักบรรทุกต่อเพลาได้ถึง 17 ตัน และใช้ประโยชน์จากข้อจำกัดน้ำหนักที่ผ่อนปรนมากขึ้น จึงติดตั้งเครื่องทำความร้อนล่วงหน้าของ Knorr บางคันยังได้รับตู้บรรทุกน้ำขนาดใหญ่ขึ้นที่มีความจุรวม29,000 ลิตร (7,700 แกลลอนสหรัฐ ) ซึ่งใช้ในรถไฟรุ่น FS Class 691โดยรวมแล้ว มีการปรับปรุงใหม่ 49 คันจนถึงปี 1933 ในขณะที่ในปี 1934 รถไฟรุ่น 685.500 ได้รับการดัดแปลงเพิ่มเติมเป็น S.685 จากประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น (เทียบเท่าหรือในบางกรณีเหนือกว่ารถไฟรุ่นFS Class 690 Pacific ที่มีขนาดใหญ่กว่า ) จึงถูกจัดประเภทเป็นClass S.685 แยกต่างหาก ('S' ย่อมาจากSpeciale )   

หัวรถจักร Class S.685 ส่วนใหญ่ใช้งานบน เส้นทางหลัก มิลาน - เวนิสมิลาน- ตูรินและโรม - เนเปิลส์ (ผ่านคาสซิโน ) โดยเฉพาะอย่างยิ่งบนเส้นทางแรก ร่วมกับ หัวรถ จักร FS Class 691หลังจากที่เส้นทางเหล่านี้ได้รับการติดตั้งระบบไฟฟ้าในปี 1958 และ 1961 ตามลำดับ น้ำหนักบรรทุกต่อเพลาที่เพิ่มขึ้นและความต้องการในการบำรุงรักษาทำให้ต้องปลดระวางหัวรถจักรเหล่านี้ในปี 1968 ^{[ 12 ]}

โดยรวมแล้ว รถจักร Class 680 จำนวน 120 คันได้รับการสร้างใหม่จนถึงปี 1933 ทำให้จำนวนรถจักรใน Class นี้รวมเป็น 391 คัน^{[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]}

ในปี พ.ศ. 2482 หัวรถจักร 5 คัน (รวมถึงหัวรถจักรที่ติดตั้งระบบวาล์ว Caprotti) ได้รับการปรับปรุงใหม่ด้วยหม้อไอน้ำ Franco-Crostiโดยในตอนแรกจัดอยู่ในประเภท S.685 และในปี พ.ศ. 2494 ได้เปลี่ยนประเภทเป็นFS Class 683 ^{[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]}

ในปี พ.ศ. 2476 หัวรถจักร 685.410 ได้เปลี่ยนกระบอกสูบเป็นกังหันไอน้ำขนาดใหญ่ที่เคลื่อนที่ไปข้างหน้าและกังหันไอน้ำขนาดเล็กที่เคลื่อนที่ถอยหลัง การทดลองนี้ภายใต้การกำกับดูแลของวิศวกรชื่อดังจูเซปเป เบลลุซโซไม่ประสบความสำเร็จโดยสิ้นเชิง และหัวรถจักรได้รับการบูรณะให้กลับสู่สภาพเดิมในปี พ.ศ. 2477 ^{[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]}