日本においては、明治期に政府が開設し運営していた国営の官設鉄道（官鉄）がはじまりである。のち1906年の鉄道国有法による鉄道国有化で、政府が自ら建設した官設鉄道線と日本鉄道など当時の大手私設鉄道17社を買収統合した国営の新しい鉄道網について、新たに「国有鉄道」と称した。国有鉄道は政府官庁である工部省、逓信省、内閣鉄道院、鉄道省、運輸通信省、運輸省によって、国の帝国鉄道会計（1946年度まで）および国有鉄道事業特別会計（1947年度・1948年度）による国営事業として運営された。1949年からは、日本国有鉄道法に基づき、政府出資の公共企業体（公社）である日本国有鉄道が行う国の公共事業として、1987年まで運営された。戦後においては、日本国有鉄道の略称としての「国鉄」の呼称が広く普及した。日本国有鉄道は1987年の国鉄分割民営化で事業を政府出資による新設のJRグループ各法人に承継し、未承継分の清算事業を行う日本国有鉄道清算事業団に移行した（「JR会社法」も参照）。発足した当時のJR7社、および現在の北海道旅客鉄道（JR北海道）、四国旅客鉄道（JR四国）、日本貨物鉄道（JR貨物）については、全株式を政府が保有する株式会社（特殊会社）の鉄道事業体であり、国際的には国有鉄道に準じた経営形態であるものの、日本国内においては国鉄とはみなされていない。
多くの国では1960年代以降、国鉄の経営悪化とその改善が大きな問題となった。イギリス国鉄は1963年、ビーチング・アックスと呼ばれる大規模なローカル線の廃止やサービスの統廃合を進め、西ヨーロッパ諸国や日本でも同じような動きが進められた。国鉄の経営形態そのものを見直す「民営化」は、日本の国鉄分割民営化（1987年）が先鞭をつけた。これによってサービスの改善や収支の改善が進んだとして国際的に注目が集まり、ヨーロッパ諸国でも国鉄事業体の民営化が検討されるようになった。ヨーロッパでは欧州連合（EU）が主導する形で上下分離方式が導入され、多くの国で列車運行事業体の分離と株式会社化が進められたが、イギリスやドイツなど一部の国を除き、列車運行事業については政府が全額あるいは過半数を出資した国有企業が承継し、路線や施設などの保有・管理運営事業については公社組織や政府機関が承継している国がほとんどである。日本においても北海道、四国の旅客、及び貨物の3社は2016年現在も政府出資の国有企業となっている。ヨーロッパで最初に国鉄改革を実施したのは、1988年7月に王立鉄道委員会の国営鉄道事業から路線保有管理事業を分離し、新設の産業省線路管理局 (Banverket) に移管したスウェーデンである。イギリスでは国鉄を機能別に分割して民営化を実施したが、分割された組織間の煩雑な契約関係や連携不足などの問題が発生し、線路保有事業会社のレールトラック社は、レールの折損が原因で特急列車が脱線転覆した「ハットフィールド事故」（2000年）をきっかけに経営破綻した。同社の事業は、経営面で国の関与を従来より強化した新会社、ネットワーク・レール社が継承している。
イギリスの鉄道網は、鉄道誕生以来私鉄のみで構成された。第一次世界大戦の戦時体制で一時的に各私鉄が国の監督下に置かれ、大戦後には国有化も検討されたが、結局「1921年鉄道法」により4大民営鉄道会社 (Big Four) に再編されるにとどまった。各鉄道会社は第二次世界大戦でも国の監督下に置かれたあと、戦後の1948年に政府のイギリス運輸委員会 (British Transport Commission) に経営移管され、イギリス国鉄 (British Railways) となった。アメリカでは、初期から私鉄の建設について州や連邦政府が手厚い保護を行ったが、連邦政府が全国的な鉄道網を保有したことは一度もない。第一次世界大戦中には政府による各私鉄の輸送統制組織としてアメリカ合衆国鉄道管理局が設立された。またアラスカ州では開拓促進を目的としてアラスカ鉄道を連邦政府が所有していたことがある。第二次世界大戦後、航空機や自動車との競合で各鉄道会社の経営が悪化した。1971年には、採算が特に悪化していた長距離の旅客鉄道を存続させるため、連邦政府が出資してアムトラック（全米鉄道旅客公社、National Railroad Passenger Corporation）が設立された。アムトラックは北東回廊など一部を除いて線路は所有せず、私鉄各社から線路を借りて旅客列車を運行している。これとは別に経営破綻した北東部私鉄各社の救済を目的に、1976年に連邦政府資本によるコンレール（統合鉄道公社、Consolidated Rail Corporation）が発足し事業を継承したが、その後1999年、民間鉄道会社へ再売却された。
1961年（昭和36年）の製作開始直後から「急行車扱列車」への専属運用に充当され、従前の専属運用車ワム70000形の大半を本形式で置き換えた。急行車扱専用車は側扉部に黄かん色の「急行」標記を付したほか、車両記号標記は特殊標記符号「キ」を前置し「キワム」と標記して識別した。この標記は1965年（昭和40年）に廃止され、以後は国鉄全線で一般貨車との共通運用にも充てられて汎用的に使用された。国鉄工場に常備され、配給車として部品配送に使用された車両も一部に存在した。当該車両は車体に白色の帯を表示し、常備工場名と「配給車代用」の標記が付された。国鉄末期、貨物列車の輸送体系を転換し、「ヤード集結形輸送」から「拠点間直行方式」への改組が企図された。この方針は1984年（昭和59年）2月1日国鉄ダイヤ改正で実施に移され、大量の不要車両が発生することから、本形式はワラ1形・ワム70000形・トラ55000形などの形式とともに使用停止の措置が採られた。本形式は他の余剰車両とともに、機能を停止した操車場などの構内に留置の後、逐次除籍処分がなされた。大半は解体処分されたが、一部の車両は倉庫などへの活用を想定して売却が実施された。1987年（昭和62年）のJR移行では日本貨物鉄道（JR貨物）への承継は皆無で、JR東日本へ5両、JR九州へ3両の合計8両のみが承継された。これらは事業用車（控車）代用として使用されていたもので、検重車（ケ10形）を用いた域内各拠点の「台秤」を較正する作業の際に、補助機器の輸送や係員の添乗に用いられた。一部にはユニットサッシの2段窓を側面に設けた車両も存在した。これらの代用車は検重車の使用機会減少で用途がなくなり、最後まで残存したJR東日本の南秋田運転所（現：秋田車両センター）所属の3両が2001年（平成13年）4月に除籍され、形式消滅した。