国鉄キハ181系気動車
2001年(平成13年)7月7日のダイヤ改正でキハ187系の増備により特急「おき」・「くにびき」の定期運用から撤退し、「いそかぜ」が山陰本線益田以西に運転区間が短縮されたため、後藤総合車両所所属の車両のうち、引き続き特急「いそかぜ」で運用する3両編成2本6両(キハ181-8・28・31・32 キハ180-10・17)が下関地域鉄道部下関車両管理室に転属し、2002年から2003年にかけて転属車以外の29両が廃車となった。この廃車と同時に先行試作車が全て廃車された。なお、これに伴いキハ181系を利用したリバイバルトレインも多く企画された。また、下関の車両は広島 - 下関間の臨時快速列車「下関ふくフク号」、「関門・MUSASHI号」にそれぞれ専用ラッピングを施し使用された。
2002年(平成14年)春より姫路方面から伊勢市・鳥羽方面への修学旅行列車がキハ58系より京都総合運転所所属のキハ181系6両に変更されている。また、この年にキハ181系を使用した初のリバイバル企画として「リバイバルやくも」が運行された。これに続いて同年6月にはJR四国で初のリバイバルトレイン「南風」(高松 - 高知間)、「しおかぜ」(高松 - 松山間)に使用され、さらに11月には「うずしお」(高松 - 徳島間)、「いしづち」(徳島 - 阿波池田 - 多度津 - 松山間)、「しおかぜ」(松山 - 高松間・高松 - 宇和島間)、「I LOVE しまんと」(宇和島 - 高知間)、「南風」(高知 - 高松間下り1本・上り2本)がキハ181系で運行され四国一周運行した。
中央西線・奥羽本線など、本系列が投入された山岳線区での電化の進展後、他線区への転用が図られた。
中央西線や東北・奥羽本線での運用終了後は、高負荷運転が減ったことに加え、その後キハ65形の整備経験と、DD16やキハ66系などでの試験結果が生かされ、規定の噴射量と噴射圧を厳守する、つまり実効出力を500 PS 以下に規制する整備が行われ、機関にまつわるトラブルは格段に減少している。
もっとも、キハ90系以来DML30系エンジン搭載車の運用を手がけ、本系列の故障対策においても重要な役割を果たした、いわば本系列の育ての親に当たる名古屋工場・名古屋第一機関区は、山岳線区である高山本線を走る特急「ひだ」や紀勢本線を走る特急「南紀」(1978年〈昭和53年〉10月2日運転開始)を担当していたにもかかわらず、国鉄本社から打診された、奥羽本線電化に伴う「つばさ」の電車化に際して余剰となった本系列の両列車への転用・充当を拒否した。
そのため、転用先は既存の山陰・四国地区での増発および、「つばさ」「あおば」用車両の転用でキハ80系を1976年に置き換えた「おき」となった。