国鉄キハ181系気動車
そのため一時は故障車続出で予備車確保もままならず、定時運行はおろか定期列車運行の維持そのものが危ぶまれる状況に追い込まれた。
この問題の対策として、1972年(昭和47年)10月のダイヤ改正で運用の見直しが実施され、過熱による排気管や機関のトラブルの原因となっていた、「変速6ノッチ」(変速段でのフルスロットル)の取扱について、DMH17系機関と同様、連続最大5分の使用可能時間制限が設けられ、加えてキハ80系時代と同様にEF71形の補機に牽引されて板谷峠を登るように改められた。さらに1973年(昭和48年)10月のダイヤ改正では、予備車確保を目的としてキハ180形1両の減車が行われ、ダイヤ上の余裕時分を確保するため、東北本線上野 - 福島間において所要時分が伸びた。また、この改正では中央西線の「しなの」についても、機関の負担軽減に加えて、食堂営業における要員事情や採算性の問題もあり、食堂車キサシ180形を不連結とした。
キハ91形の設計を踏襲し、1段3要素充排油方式の液体式変速機のDW4C - DW4Eを搭載する。
これは直結1段・変速1段構成で、大出力による空転を防ぐ目的で1台車2軸駆動を実施する関係上、従来は台車枠から吊り下げられる最終減速機と一体であった逆転機が機関直結の変速機と一体化するように変更されているという特徴がある。また、機関のピストン往復方向への振動や大トルクによる変速時の動揺が車体に伝わることを遮断する目的で、機関を車体と弾性支持とし、台車側へも「反力軸」と呼ばれる反力吸収用の軸(トルクロッド)を推進軸と並行する形で変速機から出し、これを動力台車の機関寄り最終減速機と結合して支持することで、機関の動揺を車体側だけではなく台車側でも抑える、という対策が講じられている。
中間グリーン車。定員48名。1969年5月の等級制廃止・モノクラス制移行に伴い、グリーン車マークが貼られている。便所・洗面所の寸法変更ならびに小窓・行き先表示器の位置変更が行われた。
100番台は1972年(昭和47年)に四国特急用として登場したもので、定員は0番台と同じく48名。四国特急では食堂車は連結しないため、0番台の洋式便所・洗面所のスペースを車販準備室とした。
食堂車で、系列中唯一の付随車。食堂定員40名。室内のレイアウトはサシ581形に準じており、前位寄から車販準備室・休憩室・食堂・厨房が設けられている。行先表示器はない。側窓は複層式磨きガラスの間にベネシャンブラインドを内蔵し、カーテンは廃止された。調理用をはじめ、電源はすべてキハ181形から供給を受ける設計となっていた。