ブレーキはキハ44000形以降のシステムを踏襲し、電車用（Aブレーキ）や客車用（AVブレーキ）として一般的であったA動作弁（鉄道省により1929年制式採用）を使用する元空気溜管式自動空気ブレーキを気動車用とした、DAブレーキ（運転台付きの車両はDA1、運転台無しの車両はDA2）が採用された。これは戦前から国鉄機械式気動車で標準的に使用された直通ブレーキ・自動空気ブレーキ兼用のGPSブレーキでは3両編成が上限となり、それ以上の長大編成での運用を想定する本系列などでの使用には適さないと判断されたために採用されたものである。このブレーキと総括制御システムの併用により、客車列車に近い長大編成（開発時点では最大10両編成想定）での運転が可能になった。もっとも新規とはいってもブレーキ制御弁はM23弁、三動弁もA動作弁と機器の各構成要素は電車用Aブレーキと同一であり、実質的にはAブレーキに、気動車用としての名称を与えたに過ぎない。また、A動作弁そのものは1931年のキハニ36450形でGA1として既に採用実績があり、その意味ではようやく1930年代初頭の電車に仕様が追いついた、と見ることができる。ブレーキシリンダについては従来同様の車体装架式であるが、ロッドを介し1シリンダで1台車を制動する1両2シリンダ仕様とした。1949年（昭和24年）設計の80系電車等と軌を一にした保安性配慮の改善である。また、編成各車に搭載の空気圧縮機の負荷分担を均等にするため、アンローダ弁を一斉制御する機能が付加されている。本系列で確立されたこれらの基本仕様は、以後、空気ばね台車装備（台車装架シリンダ仕様）の車両を除くDMH17系エンジン搭載の国鉄液体式気動車のほとんどに踏襲された。
本系列の台車は、キハ44500形で採用されたDT19・TR49台車が引き続き採用された。これらは、電気式のキハ44000系用として開発されたDT18を祖とする、鋼板をプレスした部材を溶接して組み立てられた台車枠と、ゴムブロックを枕ばねに用いた、近代的な構造の軽量台車であった。軸ばねはヤジロベエ式に中央で釣り合いを取る下天秤ウィングばね構造で、これは汽車会社が京阪電気鉄道や南海電気鉄道向けに納入した高速電車用新型台車で先行採用して実績を積んでいた方式であった。これに対し、ゴムブロックによる枕ばねは当時の自動車や鉄道車両でゴムばねの採用例が生じていたことに影響を受けての採用であり、いわば時流に乗ったかたちとなった。ゴムばねは金属ばねと比べた場合、一般に軽量である。また圧縮されるとばね定数が上がる非線形特性を持ち、自己減衰作用も高く、振動周期も短いなど、一般の金属ばねと異なった特徴を備える。しかし、これらの特性は枕ばねよりはむしろ軸ばねへの採用に適したものであり、自動車でのゴムばねはサスペンションスプリングとしては普及せず、コンプライアンスブッシュとして進化していった。実際、乗り心地を支配する枕ばねにゴムブロックを用いたこれらの台車では、DT19・TR49の設計時に金属ばねとの違和感を低減するため、軸ばねの容量を大きくするなどの対策を講じたが、過積載時の安全率を見込む必要からむやみにばね定数を下げることも出来ず、いずれも乗り心地はやや硬めで、低速域、特に制動時に速い上下動を伴うものとなり、貧弱な座席ともども評判は芳しいものではなかった。このためか、後に一般用気動車の標準台車となったDT22・TR51に交換された車両が一部に存在するが（後述の南部縦貫鉄道へ譲渡され、廃線後保存されたキハ104号もその一つ）、大半はDT19・TR49装備のまま廃車まで使用された。最後まで営業運転に用いられていた茨城交通の車両も台車はDT19・TR49のままであったが、レジンシューが採用されたため、制動時の振動問題についてはやや改善されていた。
2008年12月22日に、長時間の残業により24歳の従業員が過労死したとして、この従業員の両親が、約1億円の損害賠償を求め、京都地方裁判所に訴えを提起した。原告の主張は、新入従業員を月額19万4,500円で募集していたが、その月額は80時間の残業を前提としており、それ以下の場合は減額され、最低月額は12万3,200円であった。2008年度のリクナビ求人サイトには、月額19万6,400円＋残業手当と書かれていたという。2010年5月25日、京都地方裁判所は原告の請求を認容、同社と取締役4人に対し約7,860万円の支払いを命じた。判決理由は「長時間労働を前提としており、こうした勤務体制を維持したことは、役員にも重大な過失がある」、「生命、健康を損なわないよう配慮すべき義務を怠った」と指摘している。過労死を巡る訴訟は、会社側が責任を負うことが一般的で、取締役の賠償責任を認めた司法判断は珍しい。原告代理人の弁護士は、「上場企業の役員個人の責任が認められたのは画期的」と述べた。 この第一審判決に対して、被告大庄側は大阪高等裁判所に控訴する。2011年5月25日、大阪高等裁判所は約7,860万円の賠償を命じた第一審京都地裁判決を支持、会社側の控訴を棄却した。従業員死亡までの約4カ月間の時間外労働は月平均100時間超で、厚生労働省が定めた過労死認定基準（月80時間超）を上回っていた。控訴審の審理において控訴人大庄側は、月100時間までの残業を認めた労使協定があり「外食産業では一般的」と主張したが、裁判所は「過大な残業が常態化し、協定でも補いきれなかったのが実情に近い」と認定し、三六協定や賃金体系の体制作りは「経営判断事項」とする大庄側の主張に対し、「責任感のある誠実な経営者であれば、自社の労働者の至高の法益である生命・健康を損なうことがないような体制を構築し、（中略）義務があることは自明」とその主張を退けた。控訴人（会社側）らは2011年6月8日、控訴棄却を不服として上告し、引き続き最高裁で争われることになった。2013年9月、最高裁第3小法廷は大庄側の上告を退ける決定を下した。これにより社長ら個人の賠償責任も認め、遺族へ計約7860万円を支払うよう命じた一、二審判決が確定した。