Ujemną stroną zastosowania dla uproszczenia sterowania dwóch zespołów napędowych było jednak to, że w każdym kierunku tylko jeden silnik napędzał jedną oś pojazdu, a drugi był zbędny w pracy trakcyjnej. Prototypowy autobus o oznaczeniu fabrycznym SPA-66 został zbudowany pod koniec 1988 roku, a po próbach, zakupiony w 1989 roku przez PKP.
17 lipca 1989 dyrektor generalny PKP zatwierdził program budowy autobusów szynowych, w którym powołano się na pozytywne wyniki użytkowania SN81. Program przewidywał dostawę 220 szynobusów – jego wykonawcą zostały ZNTK Poznań wytwarzające szynobusy SA101. Po prototypie, Kolzam zbudował w latach 1989–1990 jeszcze cztery ulepszone pojazdy SN81, a nadto jeden w wersji szerokotorowej, dla PKP LHS, dla potrzeb służby drogowej stacji Sędziszów Północny. Numery fabryczne odpowiadały numerom taborowym z wyjątkiem szynobusu nr 005, który otrzymał oznaczenie SN81-003.
Konstrukcja Napęd W pierwszym, prototypowym egzemplarzu SN81 zostały zamontowane dwa 6-cylindrowe wolnossące rzędowe silniki wysokoprężne SW-400/A9, wyprodukowane przez Wytwórnię Silników Wysokoprężnych Andoria z Andrychowa. Silniki te mają moc maksymalną 125 KM i pojemność 6540 cm3.