国鉄ワキ5000形貨車
車体の基本構成は先行量産車と同一であるが、強度向上を企図して屋根の材質を耐候性高張力鋼に変更している。側扉は戸車の位置を中央寄りに移設し、雨樋は妻面向かって左側に「竪樋」を1本追設した。台枠は中梁魚腹部の縦補強を片側2組に削減した。
ブレーキ装置は積空切替を自動化した。これは台車枕ばねの撓み量を検知する荷重検知器を用いて P 切替弁を制御し、差動シリンダへの圧縮空気流入経路を切替する方式である。留置ブレーキは増設され、側面の両側に設置する。
連結器は本体の強度を向上し、緩衝器の容量を拡大している。台車は形式の変更はないが、走行性能向上のため枕ばねの特性を変更している。
TR63D 形台車装備車
1965年(昭和40年)に80両(ワキ5185 - ワキ5264)が川崎車輛、富士車輌、ナニワ工機にて製作された。
量産車の台車のみを TR63D 形台車に変更した区分である。新幹線電車の使用済車軸を検査のうえで再使用したもので、車軸の大径化に対応した大形の軸受を用いる必要から、台車側枠の「軸箱守」部の形状を変更している。
台車以外の各部仕様は量産車と同一である。
物資別適合貨車の一種で、本田技研工業鈴鹿工場からのオートバイ出荷用に名古屋鉄道管理局が、ヤマハ発動機からのオートバイ出荷用に静岡鉄道管理局が、それぞれワキ5000形の改造を行っていた。
名古屋鉄道管理局のものは、1966年(昭和41年)に名古屋工場でまずワキ5086を改造し、その結果を受けて1967年(昭和42年)3月にさらにワキ5000 - ワキ5003、ワキ5181 - ワキ5184、ワキ5206 - ワキ5209の合計12両が同じく名古屋工場で改造された。改造内容はオートバイを2段に積載できるようにするため、床からの高さ1,160 ミリの位置に中間床を設けたものである。これにより50 ccまたは65 ccのバイクを上下段それぞれ56台ずつ、合計112台積載できるようになっている。緊締方式も独自のものが工夫された。破損を防ぐために突放禁止扱いとされた。工場に近い加佐登駅常備として、博多港駅・長町駅への輸送が行われていた。1972年(昭和47年)・1973年(昭和48年)の両年に7両がワキ7000形へ再改造されている。
静岡鉄道管理局のものはワキ5210を改造したもので、同じく名古屋工場で1967年(昭和42年)に改造を行った。中間床を設置する点は同じである。緊締方式は名古屋鉄道管理局とは異なる方式を採用し、実際に博多港駅まで輸送する試験を行ったが、こちらは実際には採用されなかった。静岡鉄道管理局ではこの後、ワム80000形の改造でオートバイ輸送を行っている。
TR63 形台車の基礎ブレーキ装置は鋳鉄製の制輪子で車輪の両側を制動する「両抱き式」が採用され、ブレーキ引棒の調整はネジ式であった。この機構は構成部品が多く、各部品連結部の摩擦増大によるブレーキ操作の機動性低下、運用中の振動が金属疲労を加増し部品の破壊を惹起するなどの欠点が顕在化した。
この欠点を解消するためブレーキ装置の改修が企図され、本形式で TR220 形台車、コキ5500形で TR211A 形台車が試用された。試用の結果、摩擦係数の高いレジン製制輪子・部品点数削減のための「片押し式」基礎ブレーキ装置の基本性能が実証され、以降の製作車両にはこれら新仕様の基礎ブレーキ装置を用いた TR216A 形台車が採用された。
従前より使用してきた TR63 系台車についても、この試用結果に基づき基礎ブレーキ装置の改造が実施された。同系台車を装備する全車を対象とし、従来の基礎ブレーキ装置を「片押し式・レジン制輪子対応」のものに更新する内容で、台車側枠は不要となる外側の制輪子装架部を切断している。改造後の台車形式は TR63F 形・TR63DF 形に変更された。
床板は 4.5 mm 厚の鋼板である。床面積は 35.6 - 35.9 m で、1,100 mm 角の T11 形平パレットを24枚積載できる。
台車は 85 km/h 系の TR63B 形で、チキ5000形(初代)量産車の TR63 形を本形式の使用条件に適合させたものである。枕ばねは2重コイルばねで、左右1対のオイルダンパとともに枕梁を介して車体を弾性支持する。「繋ぎ梁」で左右を結合した鋼板溶接構造の台車側枠、円筒コロ軸受を用い防振ゴムで弾性支持された軸箱装置、鋳鉄制輪子を用いた両抱き式の基礎ブレーキ装置など、基本構造はチキ5000形(初代)のものと共通であるが、本形式では台枠中梁の魚腹形状部が台車の基礎ブレーキ装置と干渉するため、基礎ブレーキ装置のブレーキ横梁を台車心皿寄りに移設している。
ブレーキ装置は制御弁に A 動作弁を採用し、積車時と空車時とでブレーキ力を2段階に切替する「積空切替」機能を搭載する。これはチキ5000形(初代)- コキ5500形と同一のもので、初期の車両では積空切替を手動式としたが、後年の車両では種々の積空自動切替機能が付加された。留置ブレーキは両側の側面に足踏み式のブレーキテコを設けるが、ワキ10000形量産車と異なり車両端部に設置される。最高速度は 85 km/h である。連結器は国鉄の客車・貨車に汎用的に用いられる並形自動連結器で、緩衝器はゴム式である。
先行量産車
1965年(昭和40年)に100両(ワキ5000 - ワキ5099)が川崎車輛、富士車輌、ナニワ工機、日立製作所 にて製作された。
車体構造をワキ10000形試作車の仕様に準拠して製作した区分で、屋根は天井板を併設する丸屋根、妻面の「竪樋」は装備しない。普通鋼製の側扉には下部両端に開閉用の戸車を設ける。台枠の中梁魚腹部には縦補強を片側6本設ける。車体の塗装色は黒であった。
ブレーキ装置はチキ5000形(初代)の仕様に準拠し、A 動作弁と UC 形差動シリンダとを用いた ASD 方式(積空切替式自動空気ブレーキ)を装備する。積車時と空車時とで差動シリンダへの圧縮空気流入経路を切り替え、シリンダの有効断面積を変えることでブレーキ力の切替をおこなう方式で、切替は H 積空切替弁の手動操作による。留置ブレーキは片側のみの側面に足踏み式のブレーキテコを設ける。これらのブレーキ装置は本区分特有の仕様であり、後年に量産車と同一の積空自動切替方式・留置ブレーキ両側装備に改造されている。
量産車
1965年(昭和40年) - 1966年(昭和41年)に235両(ワキ5100 - ワキ5184, ワキ5265 - ワキ5414)が日本車輌製造、輸送機工業、川崎車輛、富士車輌、ナニワ工機にて製作された。