1両だけ製造された試作車の番号が「901」ではなく「1」と付番されたことでも判るとおり、これは量産にあたっての問題点の洗い出しが目的の量産先行試作車であり、DD51形と同様、試験結果が良好であればそのまま量産に移行する予定であった。この1号機は新造直後の1970年7月21日に稲沢第一機関区へ配属されて各種性能試験の後、貨物列車の牽引に試用された。1971年（昭和46年）11月20日に岡山機関区へ転属の措置が取られ、以後は設計段階での導入想定線区の一つであった伯備線で試用された。本形式は意欲的な設計であったが、落成後に起きたオイルショックによる投入予定各線区の急速な電化計画の進展で幹線用大型ディーゼル機関車の需要が減少したことと、先行形式であるDD51形で問題となっていたエンジン保守面の不具合やコストが1968年度にDML81Zの基本となったDML61ZBエンジン（連続定格出力1,350PS/1,500rpm）の開発で大幅に改善される目処が立ったこと、それに収支悪化などを背景として国鉄本社が保守コスト増大の原因となる機関車の形式数を減らす方針に転換したことなどから、以後の幹線・亜幹線用ディーゼル機関車の増備は性能の安定したDD51形に一本化されることとなり、本形式やその発展型各形式の開発・量産計画は全て中止された。唯一製造された1号機は、量産計画の中止後もしばらく、ハイドロダイナミックブレーキの効果が期待できる伯備線でDD51形と共通の本線運用が続けられていたが、運用中に故障が発生して走行不能となったことをきっかけとして休車とされた。その後は廃車されずに岡山機関区構内で長期にわたり留置され続けた。10年以上に渡る長い休車の末、国鉄分割民営化直前の1986年（昭和61年）5月26日付で廃車となったが、分割民営化で岡山機関区が日本貨物鉄道（JR貨物）の所有に帰したため、西日本旅客鉄道（JR西日本）に継承された同機は、岡山駅東側の岡山気動車区に移動され、以後、10年以上に渡ってそこで保管されていた。2011年（平成23年）からは津山線津山駅に隣接する岡山気動車区津山気動車センター敷地内にある、旧津山機関区・扇形機関車庫に移設され、2016年からは同車庫を中心に開館した、津山まなびの鉄道館にて一般公開されている。
台車については、強力な機関出力を効率よく利用するため、また各動軸の軸重を乙線規格に対応する14tの範囲に収めるため、DE10形で成功を収めた軸配列AAA-Bの5動軸構成が採用された。もっとも、2軸台車はDE10形などと共通のDT131形が採用されたが、3軸台車についてはDE10形での使用実績や、その後の技術開発の成果を採り入れて新設計が行われ、当時DE10形用として量産されていたDT132Aを基本に、各部構造を合理化したDT140形が採用された。ブレーキ系は基本的にはDE10形と共通のセルフラップ式ブレーキ弁と三圧力式制御弁によるDL15B系を一部改良した自動空気ブレーキを常用するが、DD51形等とも単独ブレーキ弁操作を含む重連総括制御が可能なよう、読替装置やジャンパ栓、それに釣り合い引き通し管が装備されている。また、上述の通り、液体式変速機にハイドロダイナミックブレーキ機構を追加してあり、下り連続勾配区間での抑速制動用として制輪子摩耗の減少が期待された。
明治5年（1872年）6月、『復古記』編纂の命があり、同年10月4日、太政官正院に歴史課が設置され、長松幹を主幹として編修事業が開始された。以後、長松は完成まで主幹をつとめる（以後の編纂組織の変遷については、明治政府の修史事業の項も参照）。当初案では3編構成で、嘉永7年（1853年）のペリー来航から大政奉還までを『前記』、大政奉還から東征大総督解任までを『本記』とし、戊辰戦争の各戦記を『外記』とする予定であった。ただし、『前記』の編纂は行われずに終わっている。ところが1873年（明治6年）5月5日の宮城火災で、すでに編纂されていた『復古記』30余本と『復古外記』20余本、および収集史料が焼失してしまい、最初から編纂のやり直しとなった。1875年（明治8年）4月歴史課が修史局に拡充される。『復古記』は第3課の担当となり、長松以下、長炗、広瀬進一、四屋恒之、中村鼎五、藤川三渓、平野知秋、沢渡広孝が『復古記』の編纂にあたった。1877年（明治10年）1月、正院廃止により修史局は太政官修史館に改組され、『復古記』は第3局甲科の担当となった。1881年（明治14年）12月の修史館の職制改正で、六国史以後の編年史（『大日本編年史』）編纂に力を集中するためとして『復古記』の編纂中止が一時決定される。これに対し、修史館監事長長松幹は、翌1882年（明治15年）1月、同館総裁三条実美に対して事業継続を求める意見書を上申、継続が認められた。1885年（明治18年）『復古記』本記が完成。1886年（明治19年）1月修史館が廃止され、内閣臨時修史局に移管。この後、豊原資清が一人で『復古外記』の残りの編纂を続けることになる。1888年（明治21年）10月内閣臨時修史局廃止、帝国大学臨時編年史編纂掛に移管。1889年（明治22年）12月、『復古外記』が完成し、16年8か月にわたる編纂事業が終了した。なお、検閲には重野安繹、川田剛、巌谷修、依田百川、藤野正啓、久米邦武らがあたっている。その後、長く公刊されないままであったが、1929年 - 1931年（昭和4 - 6年）、内外書籍から全15冊で公刊された。戦後、1974年 - 1975年（昭和49 - 50年）に東京大学出版会から再版されている。『復古記』の原史料は未整理のまま東京大学史料編纂所に保管されていたが、宮地正人らによる整理が進められ、1991年（平成3年）4月に一般公開された。この際の作業で、原史料からの引用の際、仮名遣いの変更など若干の修正が加えられていることや、採録されなかった原史料が多数にのぼることなどが判明している。