国鉄381系電車
試験走行前半は6両編成(試験用編成からモハ381-35+モハ380-35を脱車)を組成し、11月25日には湖西線近江中庄駅付近で狭軌鉄道最高速度記録となる179.5km/hを記録した。12月2日以降は8両編成で走行試験を行った。同時に制御付き自然振り子試験も行われており、日根野電車区の車両を用いて長期試験が行われた。
1986年には、曲線区間での横圧低減を目的として、自己操舵台車(DT953)が試作され、神領電車区のモハ381-22に装着して構内走行試験が行われた。その後、JR東海発足後の1991年から自己操舵台車(C-DT955)がモハ381-58に、シングルアーム式パンタグラフ(C-PS920)がモハ380-11の第一パンタグラフとして装着され、長期試験を行った。
同時に「スーパーくろしお」を運行開始するにあたり、一部の車両に対して改造工事が施工された(以下スーパー編成もしくはD編成と呼称)。
1998年12月からはC編成(24両)を除いた大半の車両がリニューアル改造された。
C編成は1996年7月31日から制御振り子式電車の283系(オーシャンアロー)の営業運転が開始されたことに伴い、定期「くろしお」運用を持たなくなり、以降の定期運用はホームライナー(「はんわライナー」「やまとじライナー」)のみとなった。多客期の臨時列車や団体列車に充当されることも多く、C602 - C604編成はスノープラウ・水揚げ装置水抜き搭載といった耐寒耐雪工事が施工された。年末年始など多客期には「やくも」の増結および「ゆったりやくも」改造の予備車確保のため後藤総合車両所出雲支所に貸し出されることもあった。2010年12月30日から翌年1月3日にかけて、KTR001形の故障や年末年始の輸送力の確保で183系が不足したため、福知山線(JR宝塚線)・山陰本線の特急「北近畿」の代走として運用された。
2010年3月13日ダイヤ改正時点での運用列車を以下に示す。以下、1号車(下り向き先頭車)にクロ380形パノラマグリーン車連結編成をスーパー編成、クロ381形グリーン車連結編成をアコモ編成と記す。