カートレイン
また、万一自動車側に火災が発生した際自動車積載の貨車を素早く解放できるように営業運転中は貨車は必ず旅客車の後方に連結されており、五稜郭駅等で方向転換が必要な場合は旅客車と貨車の連結位置を入れ替える作業を行っていた。
カートレインは運行当初人気が高く、発売日前日の夜から指定券を買うため徹夜で列に並ばないと入手できないほどであったが、末期には利用が減少していった。理由としては、貨車およびパレット寸法の制約から、搭載できる自動車はCセグメントに相当する全長4,670 mm、車幅1,700 mm、車高1,985 mmまでという制約があり、5ナンバーでも長さや高さがこれを超えるものは搭載できないほか、特に1990年代以降は乗用車の3ナンバー拡大およびミニバンやクロスオーバーSUVの普及に伴い、本列車に積載不可能になる乗用車が大幅に増え、利用者から敬遠されるようになったことが挙げられる。また食堂車の連結が無く、車掌による乗車記念品以外では弁当・菓子類などの車内販売も実施されなかったため、駅弁などの購入も発駅もしくは指定された駅(約5分停車)でしかできなかった。
運行側の事情もあった。国鉄分割民営化時点の取り決めで、複数会社にまたがって運行されるカートレインは、自動車の積み降ろし作業の手数料として両端の会社がまず2割ずつ運賃・料金の分配を受け、残りを運行される区間の営業キロに比例して各社に分配することになっていたが、「カートレイン九州」は、九州に入ってすぐの東小倉駅発着であり、九州旅客鉄道(JR九州)は営業キロに比例して受け取る分の運賃・料金が極端に少なくなっていた。このためJR九州が運転を継続する意欲が無かったとされる。
カートレインの各列車
1986年(昭和61年)、オートバイ緊結装置取付改造を受けたマニ50形荷物車にオートバイを搬入し、上野駅 - 青森駅間を運行していた夜行急行「八甲田」(14系座席車)と併結する形で運転開始。バイク輸送車両は常時2両連結された。通常の「八甲田」は全車普通座席車であるのに対し、「MOTOトレイン」連結時は「MOTOトレイン」利用客専用のオハネ14寝台車(3段B寝台)が1両青森側に増結され、他の「八甲田」の車両間との連結面扉は施錠されて「八甲田」利用客とは完全に分離された形で運行した。当初は北海道方面へは青函連絡船と相互に乗り換える形であったが、青函トンネル開業後は運転区間が上野駅 - 函館駅に延長され、上野駅 - 青森駅間が「八甲田」との併結、青森駅 - 函館駅間が臨時快速列車「海峡」との併結という形で運行された。ただし、「八甲田」と臨時「海峡」は同一編成での運用であったため、「MOTOトレイン」車両との増解結が行われるわけではない。
オートバイ輸送車両は必ず列車最後尾に連結する形をとっており、進行方向が変わる青森駅で列車反対側への連結位置変更が行われた。
1993年(平成5年)12月1日以降、「八甲田」が臨時列車化されたものの、運行形態は維持されたが、1998年(平成10年)8月22日の「八甲田」廃止に伴い運転を終了した。