国鉄E10形蒸気機関車
E10形はテストでも33‰勾配において4110形の1.5倍の270トンを牽引したが、シリンダー牽引力に対する動輪上重量の不足や、細かい運転操作の難しい動力逆転器の採用もあって4110形より空転が増え、また急曲線での牽引力の低下が見られるなど期待したほどの高性能は発揮できず、逆に線路に与える横圧が問題となり、動輪のタイヤ弛緩も5両中3両で発生した。鉄道ファンあがりの蒸気機関車研究家の髙木宏之は、本形式の最高運転速度が65km/hと低いのにも関わらず先台車・従台車共々速度面で過剰装備であるコロ式復元装置を用いていることを指摘。原理的にコロ式の復元力の原資は車両重量であるため、急曲線になればなるほど動輪上重量が前後の先従台車に転嫁されてしまい、粘着重量不足を増進させたと結論づけている。なお、久保田博など国鉄当時の技術陣はかかる本形式の不具合の理由をフランジレスの動輪が2つもあることとしていており、現地測定を行った金沢大学が土木学会論文集に掲載した論文では、先台車の横動範囲が狭く復元構造に関係なくレールに大きな横圧を与えること、フランジを有する動輪が大きな横圧をレールに与えていることが原因、と結論を出している。一方で、4110形と比較して格段の牽引力の差を見せつけ、運転側の評価は高かった。
試運転を経て板谷峠越えでの運用を開始したものの、就役した翌年の1949年(昭和24年)には板谷峠区間が直流電化され、早々に他線へ転用されることになった。矢岳峠を越える肥薩線人吉駅 - 吉松駅間で半年ほど運用されたが、ここでも大型すぎて曲線通過の際の横圧過大の問題を抱えて結局不適とされ、D51形に置き換えられた。