国鉄E10形蒸気機関車
当時、板谷峠は電化工事が行われていたが、電化工事はGHQから一時中止命令が出され、後に命令は撤回されたものの、その間にも4110形の老朽化は深刻なものとなっていた。応援として9600形や8620形が送られたものの、9600はともかく8620は空転が多いため蒸気の圧力もあがらない有様で、老朽化が深刻な4110が安定している状態であった。。 このため4110形全数(庭坂機関区に25両配置)を置き換えるのではなく、電化完成までの繋ぎとして少数を製作することとし、先に設計されていたKE10形を元に庭坂機関区や車両メーカーからの意見を交え再検討した1E2型タンク機関車を計画し汽車製造に発注、5両(製造番号2445 - 2449)が製造された。本形式以降に登場した国鉄の新形式蒸気機関車はすべて改造によるものであり、本形式は純粋な新製機としては国鉄最後の制式蒸気機関車である。
4110形は先輪・従輪ともになく、動輪5軸(10輪)のみであったが、本形式は4110形より大型化されているため先輪・従輪を伴った。車軸配置は2-10-4 (1E2) 型とし、庭坂機関区から出された要望を反映し、トンネル内での煙害防止のため、ボイラー側を後ろにして走行する後進運転を前提として設計・製造された。 機関士は炭庫側を向いて左側に座る席配置となっており、そのため、運転席から蒸気溜めに伸びる加減弁ロッドや空気作用管の位置も通常とは逆側(非公式側。煙突を前にした場合の右側)であり、逆転器レバーや計器類も炭庫側に取り付けられた。そのような運転形態としたことから近代形蒸気機関車としては珍しく除煙板(デフレクター)を装備していない。
また、曲線通過を容易にするため、第1動輪には6mmの横動を許容し、第2動輪はタイヤのフランジを6mm薄く、第3・第4動輪はフランジレスの車輪となっている。D52形と比べると長さは短いが同じ太さのボイラーを備え、カタログ上の牽引力、21.7 tfは日本の蒸気機関車の中でもっとも大きい。 後に金沢機関区に転属した際、通常の機関車と同じようにボイラー側が前として運転するよう運転士席周辺の機器配置を変更、加減弁や逆転器の開閉方向を製造当初と逆向きに改造したが、運転士席の位置はそのままとされたため、日本の蒸気機関車としては珍しく右側運転台となった。なお、煙突側が前位となるように改造された際にも除煙板は装備されなかった。