素材こそ鋼製に変わったものの、車体構造は木造制式客車とほとんど変わらず、魚腹形の強固な台枠を備え、その上に鋼材による柱や梁を組立てて、そこに外板をリベットを用いて打ち付ける、という従来通りの構造設計が採られている。これは設計にかかわった朝倉希一によると「（木製から鋼製への）意向を容易にするため、初めは柱を形鋼とし、屋根は従来のままとした（中略）内側の化粧張りなどはそのままであった。」とのことであるが、単純に木を鋼に置き換えただけではなく熱伝導の違いもあるので断熱材として馬毛フェルトを使用したり、表面の鋼板がデコボコしてしまうのでお灸をすえると称して所々熱して急に水をかけて平らにするという苦労があった他、木造車では車体が垂れるため後からでもトラスロッドのねじで台枠を変形して調節できるようになっていたが、鋼製車では台枠と車体が一体なので設計には苦労があったという。
また、鋼製車使用当初は「鋼製車が頑丈なのはよいが、鋼製車と木造車を混結している時に事故が起きた場合、木造車がよりひどく損傷するのではないか？」という懸念もあったが、実際には一番乗客の被害が大きくなる「衝突で一方がせりあがって台枠（木造車でもここは鋼製）が相手の車体に突き刺さる（当然木の柱は耐えられずに折れ、客室が破壊される。）」というケース（テレスコーピング現象）では、鋼製車が相手なら鋼製の妻板全体が激突するので、車体同士がお互い入り込んで破壊することがなくかえって安全であるという計算になり、実際の事故でも立証されたという。
戦後の混乱と復興.
軽量客車以後.
革新的な設計の導入により、従来の鉄道車両に比べて格段の軽量化を実現し、輸送力増強や車両性能の向上に著しい効果を上げたほか、デザインの面でも、大形の窓を備えるなど軽快なスタイルとなり、国鉄車両に新風を吹き込んだ。
また内装にも軽金属や合成樹脂材料を多用、木材をほとんど廃した「全金属車体」となった。
台車についても重い形鋼や一体鋳鋼に代えて、プレスした鋼板部材を溶接して組立てることで重量の大幅な軽減を実現した。この軽量車体の考え方は以後の新性能電車などの構造にも取り入れられることになる。