国鉄C55形蒸気機関車
誕生の背景
1930年代に入ると、亜幹線の旅客輸送力強化を目的として、丙線規格の路線に入線可能なC51形の後継機種の製造が計画された。しかし、最初に設計されたC54形（1931年）は、ボイラー圧力の高圧化と過度の軽量化に起因し空転を頻発するなど、乗務員からの不評が殺到し、わずか17両で生産が打ち切られていた。
そこで、丙線規格の各線で不足する旅客列車用機関車を補うべく設計されたのが本形式である。本形式は、C54形の失敗を教訓としつつ棒台枠を採用するなど、より新しい技術を取り入れたものであった。
本形式は内地向けには1935年（昭和10年）に製造が開始され、3次に分けて合計62両が製造された。
C55 63以降も一部設計変更の上で本形式が増備される計画であったが、当該設計変更が多岐に渡ったことから、C55 63に相当するもの以降には、C57形という新形式が付与された。
構造
本形式の基本構造は、代替・増備対象であるC51形やC54形の基本構成を踏襲している。
このため、3缶胴構成の缶胴部と1軸従台車で支持される広火室を組み合わせたストレート形煙管式ボイラーを備え、軸配置を4-6-2（ホワイト式）あるいは2C1（日本式）とした、軽量級の過熱式単式2気筒テンダー機関車となっている。
ただし、ボイラーについては強力な自動空気ブレーキの採用の結果、下り勾配走行中に急ブレーキをかけた際に水面傾斜が原因で蒸気ドーム内に湯が入り込むというトラブルが発生したことから、C51形やC54形では第1缶胴部に置かれていた蒸気ドームの設置位置が変更され、本形式では第2缶胴部に置かれるようになった。また、これにあわせて従来は第二缶胴部中央上に置かれていた砂箱が本形式では蒸気ドーム直前へ移設され、両者が一体のカバーで覆われた。本形式の外観は、電気溶接技術の進歩を受けて溶接工法の採用部位を大幅に拡大し、リベットを減少させるとともに多くの部分に直線基調のディテールを採ったことと併せて、古典的なC51形に比して格段にモダナイズされた。
本形式のボイラー圧力やシリンダ寸法などはC54形のそれをそのまま踏襲しており、各動軸の軸重を丙線規格の許容する範囲内で増大させることで粘着性能を改善し空転対策としている。
本形式の動輪はC51形やC54形と同様に直径1,750mmのスポーク動輪であるが、それらの形式で動輪強度の不足に起因するスポーク割損やタイヤ部変形が多発して問題となっていたことから、本形式では新設計の補強付きスポーク動輪が採用された。
鋳鋼製の動輪輪心部、特にスポークのリム部分には、同時代のドイツ国鉄制式機で採用されていたのと同様の、俗に「水かき」と呼ばれる補強部分が形成されており、この機関車の外観上の大きな特徴の1つとなっている。この「水かき」付きスポーク動輪は変形・スポーク折損などの問題が殆ど発生せずこれらの問題の対策として大きな効果があった。
だが、直後に設計されたD51形・C57形からはアメリカ流のボックス型動輪を採用することとなり、本形式は日本の本線用大型蒸気機関車としては最後のスポーク動輪採用形式となった。
前述のとおり、本形式はD50形・C53形・C50形で既に採用されていた肉厚圧延鋼板による棒台枠を採用している。このため、板台枠を採用していたC51形やC54形とは異なり台枠側面に大きな肉抜き穴が開口されており、前述のスポーク車輪の採用もあって、動輪のスポークと台枠越しに反対側が透けて見えるという、繊細さや軽快感の強い外観となっているのが特徴である。
本形式は、大別して1次形・2次形・3次形の3種に分けられる。
2次形は、後述のように流線形の覆いを装着して製造された。2次車が製造された当時、主要幹線の各機関区などでは20m形以上の大型転車台が設置されていたが、地方の亜幹線では旧規格の60フィート (18m) 形転車台が多用されていたため、2次形以降ではこうした配置線区の事情に配慮して炭水車のボギー台車心皿中心間隔および炭水車と機関車の連結面間隔を短縮することで全長を240mm短縮、これにより1次車では転向作業が難しかった60フィート形転車台でも容易に転向可能としている。
流線形
本形式が登場した時代は世界各国で鉄道車両や自動車の流線形ブームが起こっていた。これは美観とともに高速化に伴う空気抵抗を減らすことを目指したものであった。その流れに沿い、C53 43で試験された流線形構造が本形式にも本格導入され、1936年製の2次車 (20 - 40) の21両は流線形デザインにて新造された。
この構造は、形状面ではC53 43と同様に、ボイラー前端の煙室部分を斜めに欠き取り煙室扉周辺を傾斜させた上で、ボイラー全体にケーシングを被せ、前部デッキからランボード、運転台までの足回りをスカートとケーシングで覆った構造であった。これにより、炭水車でも全溶接構造の車体上部までケーシングが伸びており、台車周辺をスカートで覆うことにより一体感が演出された。
なお、C53 43では独立した大型除煙板を取り付けずボイラーケーシングの煙突周辺に小型の除煙板を形成するに留めていたが、本形式では小型除煙板に加え、ランボード上のサイドスカートから連続する形で半円形の背の低い大型除煙板も立てられた。 
これらのケーシングやスカートの意図は、デモンストレーション効果だけでなく、空気の流れを良くすることで煙突から排出される煤煙が列車に絡みつくのを防ぐことであったとされる。また、流線形の初期製造車では側面にステンレス製の飾り帯が付けられていたが、後期製造車では省略された。これらの流線形機は、四国以外の全国各地に数両ずつ分散して配置され、主に急行列車を牽引した。名古屋機関区配属のC55 24 - 26は臨時特急「燕」の牽引にも起用された。
しかし、同時期のEF55形電気機関車でも採用された流線形は、当時の日本国鉄の運用状況では実用上の効果がほとんどないと判断され、さらに現場からも嫌われ、早い時期に先台車周辺のスカートや炭水車上部のケーシングの撤去が始まった。これは1940年の記録映画「鐵道信號」や同時期に撮影された写真で確認できる。流線型の実用上の効果のなさは、1936年5月に鹿児島本線で鉄道省運転課や門司鉄道局などの関係者が立会いの下10日間にわたって行われた牽引力や走行状態に関する試運転の結果、当時の鉄道省における旅客列車の最高速度である100km/h前後までの運転速度において、流線形化による製造費や機関車重量の増加に見合うほどの空力面での利点がないと判断されたものである。また現場からは、様々な部分がケーシングに覆われているため、整備点検の際にはそれらを取り外すか点検蓋を開ける必要があることから一般車より手間が余計にかかり、給水・給炭や火床整理にも不便なこと、空気シリンダーで開閉する構造だった煙室戸は故障で作業中の燃料掛が一時閉じ込められたこと、密閉式運転台はその内部に熱がこもりやすく、単線区間では通票の取り扱いにも難儀すること、炭水車は内部に設置されていた石炭押寄せ装置（炭庫後方部の押寄せ板を蒸気ピストンによって前後動させるもの）が、石炭の固着により動作不能となって故障することもあって運転中の石炭かき寄せ作業ができない、といった問題が指摘された。後に太平洋戦争が激化すると、足回りを中心にスカートやケーシングの大半を撤去し、当初の外見とは大きく異なる無惨な姿で用いられた。
戦後になると、1950年から翌1951年にかけて、これら本形式の流線形機は、残っていた流線形ケーシングが完全に撤去され、1次車とほぼ同等の外観となるように再整備が行われてその面目を一新した。ただし、特に改修を必要としなかった丸みを帯びた深い運転台の屋根や、側面の乗務員出入り口はそのまま残され、さらに蒸気ドーム前端も傾斜したままとなった。なお、流線形機から再整備された本形式の一部では、2基の安全弁がボイラーバレルよりも一段飛び出した取り付け座の上に取り付けられているなど、流線形時代の面影を残していた。これらの流線形機から再整備されたものは流線形改造機、または流改機とも呼ばれた。これらについては流線形の新車当時よりも、再整備後の方が美しい、という評もある。これら再整備後の21両は一般車と完全に同等の扱いを受け、本形式の最終期まで徐々に数を減じつつ運用された。なお、これらは1両も現存しない。最後まで運用され保存予定だったC55 30が手違いで解体されてしまった（後述）ためである。
C53 43を含めた一連の流線形蒸機について、開発に携わった島秀雄は当初から空気抵抗軽減の効果を期待しておらず、詳細なデータの測定もしなかった旨を度々述懐している（一方、排煙誘導の効果については一定の成功を自認している）。とはいえ、時流に従って誕生したこれらの車両は当時のメディアでもしばしば取り上げられ、時に新聞の子供向けコーナーでも扱われるなど年少者の関心対象と見なされていたことも窺える。
保存機
62両と少数製造であったこと、本州では比較的早期に廃車されたため、全体の形状を留める個体はわずかに4両のみである。C55 1が京都鉄道博物館（旧梅小路蒸気機関車館。2006年、「梅小路の蒸気機関車群と関連施設」として、準鉄道記念物に指定）に、C55 50が小樽市総合博物館（鉄道・科学・歴史館を経た旧：北海道鉄道記念館）に、C55 52が吉松駅前に、C55 46（車番は53）が大分市若草公園にそれぞれ静態保存されている。このうちC55 50については、当初の保存予定では元流線形のC55 30が予定にあげられていたが、北海道総局内の不手際により1975年2月1日に廃車後すぐに苗穂工場で解体されてしまった。このため1974年11月18日に旭川機関区で廃車されたC55 50が「C55 30」として北海道鉄道記念館に一旦搬入されたものの、外部より指摘を受け改めてC55 50として保存された。走り装置の「C55 50」の刻印に「3」を上から打ち直した形跡が見られるのはそのような経緯があるためである。
なお稚内港北防波堤ドームにあったC55 49は塩害による老朽化に伴い1996年に解体され、動輪のみが残っている。C55 1が静態保存となったため、現在動態保存機はない。
台湾のCT251（保存時にCT259と番号振り替え）が高雄市蓮池潭に、CT259（保存時にCT251と番号振り替え）が台南市体育公園にそれぞれ静態保存されていたが、CT251は2011年に高雄市の旧打狗駅故事館（旧高雄港駅）へ移設され、この際に番号を本来のCT259に戻されている。