国鉄C12形蒸気機関車
そういった状況の中、C10形をベースとして、「旅客用タンク機関車」のC11形と並行して設計された簡易線用の「旅客貨物用タンク機関車」がC12形であり、少し遅れてC12形をテンダー式機関車とした「旅客貨物用テンダー機関車」C56形が計画されている。
本形式は軸重を始め簡易線での運用に対応した仕様となっているほか、タンク式の本形式とテンダー式のC56形と共通設計となっていることと、ボイラーへの溶接工法の拡大や台枠への大型鋳鋼部品の採用などの新技術の導入が特徴となっている。タンク式の機関車とテンダー式の機関車を多くの部品を共通化した標準設計とした事例は日本鉄道のDb3/6形(鉄道省3800形)とDbt2/4形(5830形)、山陽鉄道の28形(3380形)と27形(8500形)に事例が見られ、国外においてはドイツ国営鉄道の64形(ドイツ語版)(タンク式・車軸配置1C1)と24形(ドイツ語版)(テンダー式・車軸配置1C)およびイギリス国鉄2形テンダー機と2形タンク機に事例がみられるものであり、本形式とC56形の場合、基本寸法が共通であるほか、ボイラー、シリンダー、ロッド類、弁装置、動輪などに同一部品を使用していた。
車軸配置は前進・後進ともに走行性能が良いと定評がある1C1(日本国鉄式)、2-6-2(ホワイト式)もしくは通称プレーリーもしくはダブル・エンダーと呼ばれる配列で、動輪は直径1400 mmのものを3軸装備して、直径860 mmの先輪もしくは従輪を有する1軸先台車および1軸従台車を装備している。軸距離は先輪 - 第1動輪間2450 mm、第1 - 第2 - 第3動輪間は各1900 mm、第3動輪間 - 従輪間2450 mmと、第2動輪を基準として前後対称になっているほか、先台車・従台車の横動量を左右各100 mmとするとともに、C10形・C11形と同じく第2動輪のフランジを6 mm薄くして曲線通過性能を確保している。各車軸のばね装置は第3動輪は下ばね式、その他は上ばね式であり、先輪と第1・第2動輪の左右の軸ばね群およびイコライザー、第3動輪と従輪の左右の軸ばね群およびイコライザーの計4点支持式である。また、先台車、従台車はともにLT125を装備しており、復元装置の方式はコロ式復元装置で心向棒の長さは1600 mmとなっている。
台枠は鋼板切抜式の棒台枠で、C50形やC58形などの中型機以上の機関車は厚さ90 mmの鋼板を使用しているが、本形式はC11形と同じ厚さ80 mmの鋼板を使用している。