油机车的全盛时期，其踪影遍及除四国地方以外的日本全国各地，是推进日本国铁非电气化干线无烟化的主要动力。此后，随着主要干线的电气化改造逐渐完成，加上客车列车和货物列车的开行数量减少，许多DD51型柴油机车已经在国铁末期除籍报废。截至1987年4月1日国铁分割民营化之前，全数649台DD51型柴油机车当中已有超过五分之三被报废。
民营化后.1987年4月1日国铁分割民营化后，尚存的259台DD51型柴油机车被新成立的JR公司继承，其中北海道旅客铁道（JR北海道）25台、东日本旅客铁道（