パノラマエクスプレスアルプス
改造落成後は三鷹電車区(現・三鷹車両センター)に配置され、原宿駅宮廷ホームでの展示を経て1987年3月より営業運行を開始、団体専用列車を中心に運用された。
営業開始直後の1987年3月31日から4月1日にかけて日本テレビ特番「さよなら国鉄スペシャル」 にて団体専用列車として運行され、原田知世が車内から歌唱するシーンなどが生放送された。
1990年7月22日には「三鷹車掌区開設20周年記念号」として、三鷹 - 高崎間を武蔵野線経由で、165系改造車両「なのはな」を中間に挟んだ、12両編成で運転された。
また、1993年に山梨県の観光キャンペーン「しんせん・やまなし」が行われた際には、期間中3ヶ月の土曜・休日に急行「しんせんやまなし」として、田町電車区(現・田町車両センター)所属の167系「メルヘン」車4両を中間に組み込んだ10両編成で、メルヘン車は普通車自由席、パノラマエクスプレスアルプス車はグリーン車指定席で松本まで運転された。その際、メルヘン車もパノラマエクスプレスアルプスと同様の塗装に変更。
1997年9月30日の運転では、この日で廃止となる信越本線横川 - 軽井沢間を当日に通過した唯一のジョイフルトレイン(列車番号9307M)となった。
2000年には、日本テレビ『第20回 全国高等学校クイズ選手権』(『高校生クイズ2000』)にて「特Qファイヤー号」(団体専用列車)として運行された。
車体の外装は、雪をイメージさせる白(クリーム10号)をベースカラーとし、サンシャインイエローとサミットオレンジ(いずれも国鉄制定色外)の帯を車体腰部分に配した。これは、アルプスの山々が朝日に照らされオレンジ色に映える光景(モルゲンロート)をイメージしたものである。展望室直後の運転席側では順序を逆転させるとともに帯を斜め上方向に上げることで、躍動感を狙った。これは、東京西鉄道管理局の「西」をイメージしたものである。車掌台側では帯の上下を反転させている。
本車両において最大の特徴は、前面展望車両となったことである。それまでにも乗務員室後方からの展望を考慮した車両は存在したが、乗務員よりも前方に客席がある車両は国鉄では初めてである。
展望室の窓は曲面の合わせガラスを使用し、ピラーは前方風景を見るのに支障の無いよう極力細くした。また、積雪地域への運用もあることから大型ワイパーとデフロスタ(くもり取り装置)を備えた。展望室の座席は前方向きに固定され、後方からも視界が確保させるように背もたれを低くした。
国鉄では初の車両構造となったが、これは展望室後部に半室の乗務員室を設置し、その高さを大きく引き上げる方法を採用した。運転時間や設置機器の関係から、完全な2階建て構造にはなっていない。助士席に相当する箇所は通路となっており、乗務員扉と車掌用機器については通常はカバーをかけている。また、展望室最前部には衝突事故の可能性を考慮し、油圧式のダンパーを2基設けている。ダンパー間には展望室の換気用送風機を設置した。冷房装置は屋根上のスペースの関係でAU71D形集中式冷房装置に変更した(展望車両以外は種車の冷房装置をそのまま使用)。
車両先頭の中央にはテレビカメラを設置しており、運転席から死角となる部分の確認用だが、乗客用に前方風景を各車両に設置されたモニタに映し出すことが可能である。
それまでのジョイフルトレインでは、主に団体専用列車に使用することを前提していたが、本車両では個人利用者向けの臨時列車としての運用も多く設定することになった。このため、団体専用列車・個人利用者向けの臨時列車のいずれにも使用可能な仕様とすることになった。
また、本車両では和風・欧風という限定されたジャンルではなく、あくまで車窓を楽しむための「展望電車」というテーマを強調し、利用者の年代層に関わらず親しめる車両とすることを目標とした。