『ゴーオンジャー』とは違い、シリアスなストーリーが展開された。その為、原作の映像流用は難しいと判断され、可能な限り新規撮影が行われている。同年のパワーレンジャー玩具の売り上げは69億円と低い結果となった。ディズニーはパワーレンジャーの権利売却を検討しており、サバン・キャピタル・グループが買取を提案したが権利譲渡の手続きに時間が必要なことからパワーレンジャーシリーズの制作は休止となり、本作終了後の2010年は『マイティ・モーフィン・パワーレンジャー』第1シリーズのデジタルリマスター版を放送。2010年にサバンによる権利買収は完了し、2011年の『パワーレンジャー・サムライ』からシリーズを再開している。また次回作『パワーレンジャーサムライ』からは作品の放送期間が2年に変更されたため、『パワーレンジャー・ジオ』以来日本の原点の作品から一年遅れで制作する最後のシリーズとなった。劇中では、『パワーレンジャー・ジャングルフューリー』でレンジャー達の拠点となったジャングル・カルマ・ピザの別店舗や『オペレーション・オーバードライブ』のレンジャーの装備と思わしき小道具が登場するなど、過去作品との時系列の繋がりを匂わせていたが、後続の『パワーレンジャー・サムライ』のなかで、RPMの世界は従来のパワレンの世界とは異なるパラレルワールドである設定となった。ヴェンジックス軍の残党であるコッグが「パワーレンジャー・サムライ」で従来のパワレン世界に侵攻したことをきっかけに、パワレン世界でもRPM世界の存在やRPMレンジャーの存在が知られたらしいことが、『パワーレンジャー・メガフォース』の劇中で仄めかされている。
1914年（大正3年）製の本形式は、奥羽本線用として4116 - 4133の18両が庭坂機関庫に配属されたほか、鹿児島本線（現・肥薩線）の峠越え区間である人吉 - 吉松間専用として、4110 - 4115・4134 - 4139の12両が人吉機関庫に配属された。1917年（大正6年）製については、4140 - 4146は奥羽線、4147 - 4149が鹿児島線の配置となった。急勾配区間での性能は良好であったが、4100形と同じく運転速度が制限されるなど、特殊な構造のため運用線区は限られており、上記以外の区間で使用されることはあまりなかった。奥羽本線は1919年（大正8年）の電化調査線区の選定の際、優先的な電化の必要性が高い路線とされていたが、実際の電化は太平洋戦争後の1949年（昭和24年）のことであった。このずれ込みの理由として、4100形および4110形の高性能ぶりが引き合いにだされることがよくある。4110形は上記の両区間で長らく他形式の進出を許さずに活動を続けたが、1927年（昭和2年）には川内経由の海岸線開通で人吉 - 吉松間が鹿児島本線から外れ、支線の肥薩線に格下げされたことに伴い、輸送需要が減少した。これにより、人吉機関区所属本形式の一部（4138・4139・4148）が休車となり、4147が広島機関区に転属した。広島への転属は、操車場でのハンプ押上げ用とも、瀬野八での補助機関車用ともいわれるが、結局どちらにも適さず、そのまま休車となってしまった。奥羽本線も羽越本線、上越線、陸羽東線・西線、横黒線（現・北上線）と板谷峠を迂回する形で山形・秋田両県と関東を結ぶ路線が開通したことから重要度が低下し、本形式が配置されていた庭坂機関区・米沢機関区 でも先に休車となっていた4100形に続く形で一部が休車となった。その後、1930年代以降は老朽化が目立つようになったが、代替機関車への置き換えは戦後にまでずれ込んだ。1933年（昭和8年）6月末時点で、肥薩線用は人吉の4110 - 4115、4134 - 4137の10両が使用中で、前述の3両が第2種休車。奥羽線用には庭坂の4126・4128・4140 - 4146および米沢の4119・4122・4124の13両が使用中で、庭坂は4125・4127・4130 - 4133、米沢は4116 - 4118・4120・4121・4123が休車とされ、第2種休車は4116・4118・4120・4121・4127の5両であった。1934年（昭和9年）には米沢配属車を庭坂に再統合、1936年（昭和11年）5月には、休車中であった4116・4118・4120・4121・4127・4138・4139・4147・4148の9両が廃車となり、1938年（昭和13年）9月には4125・4130・4131・4133の4両が廃車となった。この際、6両は次節のとおり民間に払下げられ、残りは解体された。こうして国鉄線内では庭坂に16両、人吉に10両を残す形となった4110形であったが、戦時体制下に入って再び奥羽本線の輸送需要が増したことから、1941年（昭和16年）3月に4115、1943年（昭和18年）6月に4135が人吉から庭坂に転属、肥薩線ではその代機としてD51形が順次入線、1945年（昭和20年）以降は全面的に置き換えが行われ、同年11月に4113・4137、1946年（昭和21年）9月に4114・4136を庭坂に転属させた。しかし、4114・4136は状態が悪いことから奥羽本線では使用されることなく部品取り用とされ、同様に休車となっていた4146および肥薩線の余剰車4両とともに1947年（昭和22年）6月に廃車として一部の機関車運用を他区から転属の9600形で代替することとなった 。戦時中以来の酷使による状態不良と石炭事情の悪化により勾配上での途中停車や空転、煙害の深刻化といった問題を抱えながら奥羽本線で運用されてきた庭坂機関区の残存機も、1948年（昭和23年）5月にE10形の登場によって4115・4122・4137が、1949年（昭和24年）9月には板谷峠電化（EF15形の投入）によって4113・4117・4119・4123・4124・4126・4128・4129・4132・4134が、1950年（昭和25年）1月に4140 - 4145が廃車となり、国鉄から姿を消した。4145は廃車直前に岡山に転属となり、機関車不足に悩んでいた片上鉄道へ貸し出されて硫化鉄鉱石輸送に使用された後、C13形の就役と入れ替わりに返却され、そこで廃車となっている。