成田鉄道D1001形ディーゼル機関車
この際、所沢車両工場で機関・変速機の完全換装を行い、エンジンは気動車用の新潟鐵工所製DMH17C(180PS/1,500rpm)、変速機は液体式の新潟コンバータ製DB115となった。最終駆動部分はオリジナルのジャック軸式が流用された。
こうして西武鉄道では1963年10月付で、名目上は新造車のD21形D21として再生された(実際の竣工は同年6月の模様で、当時延長中であった上水線の建設工事で貨車牽引に従事している1963年9月撮影の写真が残されている)。
その後1964年から翌年にかけて上武鉄道に貸し出されたこともあったものの、主として新所沢の米軍専用線で貨車牽引に用いられ、拝島線工事にも用いられたが、専用線の廃止と拝島線開通で用途を失った。このため1969年3月に廃車されて車両としての車籍は失われたが、工務部7として機械扱いで1976年頃まで夜間の保線工事に使用された。この最終期まで、塗装の変更は繰り返されたものの、外観を原型から大きく崩す改造のなかったことは特筆される。
最終的には駆動系の故障で1977年2月に用途廃止となり、そのまま解体処分に付されている。