国鉄D51形蒸気機関車
また防寒のために運転席は密閉構造になっているなど、一部構造が国内向けとは異なっている。
なお、形式やナンバープレートにロシア語で使用されるキリル文字の「Д」ではなく、ラテン文字の「D」が使われている。蒸気機関車研究家の臼井茂信は、サハリン占領後も鉄道システムは日本式だったためではないかと推測している。
樺太向けD51形の製造の状況は、次のとおりである。
日本車輌製造(7両):D51-1 - 7(製造番号1512 - 1518)
川崎車輛(7両):D51-8 - 14(製造番号3170 - 3176)
日立製作所(6両):D51-15 - 20(製造番号2032 - 2037)
汽車製造(5両):D51-21 - 25(製造番号2576 - 2580)
三菱重工業(5両):D51-26 - 30(製造番号665 - 669)
1950年の朝鮮戦争勃発とともに鉄道は主要な攻撃対象となり、多数の機関車が破壊された。この被害補充のためにアメリカ第8軍は国連軍名義で日本に蒸気機関車を発注するが、他社が南満洲鉄道や朝鮮総督府鉄道の設計図を流用して「ミカイ形」を製造するなか、中日本重工業(現・三菱重工業)のみがD51形を標準軌・密閉キャブ化して納入した。製造の状況は次のとおりである。
1950年(2両) 中日本重工業:D51 101・102(製造番号705・706)
2両とも休戦後に大韓民国交通部鉄道局(当時。後の鉄道庁)に引き渡され、미카7形(ミカ7形)1・2として1960年代まで使用された。
また、国立科学博物館には同じく予定されていた603号機の代替として231号機が保存され、603号機は前面のみが状態が良かった為、前半分をカットモデルとして京都市の19世紀ホールに、書類上保留車のまま、屋外展示の51号機や他機関車と共に展示されていたが、2019年の年末に51号機の展示が終了し解体された。そして465号機は北海道の夕張郡由仁町の伏見台公園トリムコース入口付近に、1086号機はC57形 135号機として、北海道岩見沢市の岩見沢観光バスと、長万部駅前のお店から北海道大沼にある「SL夢ギャラリー ポッポ爺」に譲り受けた、動輪のみがそれぞれ展示されている。なお、一方で火災を免れたDD51形 681・1166号機はのちに保存されずに、国鉄とJR貨物に廃車解体され、実質追分機関庫の火災で一切の損傷を受けずに残った機関車は現存しない形となった。なお、最終5両の内、916号機のみが前橋市前橋こども公園に保存されている。
日本国外では、台湾でDT650形として37両が使用された。台湾で使用されていたものは既に全車廃車となり、うち4両が静態保存されていたが、2011年11月に、DT668が動態復活した。観光用、イベント用として活用されている。
サハリンで使用されたものは引退後6両(1・2・23・25・26・27)が帰国し、各地に保存されているほか、現地でも4号機が観光列車として運行されている。
常紋峠付近を走る1077号機(1971年4月)
常紋信号場を通過する157号機(1971年4月)
留置中の733号機(1973年3月)
沼ノ沢駅を通過する349号機(1973年3月)
また、先台車からテンダーの第4軸までの長さが17 mを、前部端梁からテンダー後部端梁までが19 mを、それぞれ超過するD50形は60フィート (18.3 m) 転車台での転向が難しく、通常は20 m転車台での転向を必要としていた。この短縮により亜幹線クラス以下の路線に多数存在した60フィート転車台での転向が可能となったことは、本形式の運用範囲拡大に大きく貢献している。
動輪はそれまでのスポーク動輪から、輪心を中空構造の箱形(ボックス)輪芯に変更している。これはアメリカで開発され、本形式の設計が始まった1935年(昭和10年)の前年に当たる1934年(昭和9年)に製品が発表されたものをいち早く採用した形である。その構造・形状から太鼓焼きや蓮根といった異名で呼ばれることもあったが、円盤に近い形状であるため円周の各部に均等に力がかかり、また比較的軽量であると言う利点から以後ほぼ全ての省形蒸気機関車に採用されている。
戦時形ではボイラー使用圧力15 kg/cmへの引き上げがなされ、動軸重の増加も行って牽引力を増大した。初期形、標準形についても戦後に缶圧の引き上げと輪重増大改造が行われた。登場時は燃焼室を装備していないため、他国の蒸気機関車と比較すると熱効率が良いとは言えなかったが、戦後に重油併燃装置が追加され三分の一以上も石炭が節約できるようになった他、引張定数または速度を 10%向上させている。
電気溶接の全面的な採用と箱形化された動輪輪芯など、形態的には同時期に設計されたC57形との共通点が多い。