966年10月国铁运行图调整，开行了两对由10000系货车组成的特急，由吹田第二机关区所属的F型机车担当牵引任务，当牵引定数为600吨以下时采用单机牵引，当牵引定数为600～1000吨时采用双机牵引。至1968年10月，随着专门牵引高速货物列车的EF66型电力机车登场，部分F型机车转配属新鹤见机关区，并投入东北本线和上越线运用，主要牵引东北至北海道方向的特急货物列车。因应寒冷地区的使用需要，部分车辆加装了冰柱切割板、汽笛外罩、除雪式排障器等简易耐雪耐寒设备。1969年，由于东北本线黑矶以北区段完成交流电