国鉄5300形蒸気機関車
日本鉄道と山陽鉄道の14両は、1906年(明治39年)に制定された鉄道国有法により、両社が買収・国有化されたのにともない、官設鉄道籍となり、1909年(明治42年)の鉄道院の車両形式称号規程では、5300形(5300 - 5323)となった。新旧番号対照は、次のとおりである。
官設鉄道 D5形(77 - 84, 86, 88, 90, 92) → 5300形(5300 - 5311)
日本鉄道 Pbt2/4形(1, 2) → 5300形(5312, 5313)
山陽鉄道 形式3(9 - 18) → 5300形(5314 - 5323)
国有化後は、官設鉄道の12両は中部鉄道局に配置され、東海道線および北陸線で使用されていたようである。山陽鉄道の10両は山陽線東部に配置され、京都や大阪から乗り入れる急行・直行列車の牽引に充てられていた。その後、5314, 5316, 5319 - 5321, 5323の6両は中部鉄道局に転用され、さらにその後の移動により、1911年(明治44年)10月末には22両が中部鉄道局に揃っていた。
一方、旧日本鉄道の5312, 5313は、東部鉄道局に配置され、錦糸町庫で入換専用になっていたが、1914年(大正3年)2月に東武鉄道に譲渡され、同社のB2形(27, 28)となった。
鉄道院に残った22両は、当時急速に開業しつつあったローカル線で使用するため、1921年(大正10年)から1923年(大正12年)にかけ、浜松工場で4-4-2(2B1)型のタンク機関車960形(960 - 981)に改造され、この改造の終了をもって5300形は消滅した。
5400形は、1889年(明治22年)に官設鉄道がイギリスのニールソン社から8両を輸入したもので、日本初のニールソン社製の蒸気機関車である。同社製で、後に官設鉄道の主力として多数輸入された6200形系列が「ネルソン」と愛称されたのに対し、やや小型の本形式は「小ネルソン」と呼ばれた。
官設鉄道ではT形(178 - 192(偶数))とされたが、このうち190は山陽鉄道に振り向けられて同社の4形(19)に、192は甲武鉄道に振り向けられて同社の3となった。甲武鉄道の3は、1897年(明治30年)に官設鉄道に戻り、205となっている。1898年の鉄道作業局の形式称号規程では、ベイヤー・ピーコック製の同形機とともにD5形に類別され、番号は117 - 123に改められた。
山陽鉄道では1891年に同形機を6両増備し、先の19に続いて4形(20 - 25)としている。1906年に山陽鉄道が国有化されたのにともない、官設鉄道に編入された。1909年に制定された鉄道院の車両形式称号規程では5400形とされ、官設鉄道の7両が5400 - 5406、旧山陽鉄道の7両が5407 - 5413となった。
国有化後の配置は、豊岡、米子、大津で、東海道線や山陰線で使用された。大正末期には、4両が北海道、10両が四国に転じたが、その間もなく、1926年(大正15年)から1928年(昭和3年)にかけて全車が廃車解体された。炭水車については水槽車として再活用され、2両がミ170形、4両がミ250形となった。