国産の国鉄蒸気機関車
また現在につながる貨物列車の牽引定数や地上設備としての鉄道施設の規格などは、本形式の性能諸元が基準になっている。
C53形(1928年から1930年)
米国アルコ社から輸入された8200形(のちのC52形)の使用実績に基づいて、同社からライセンス供給を受けたグレズリー式弁装置による3シリンダー機構を採用し、C51形を上回る性能を目指した主要幹線旅客列車用の大型テンダー機関車。砂箱をボイラーから下ろしてランボード上に移すなど低重心化の徹底が図られており、3シリンダー化もその一環であった。だが、「様々な機能的欠点」を抱えているグレズリー式弁装置を十分咀嚼せぬままに安易に引き写し、弁装置や台枠に不具合が続出し、保守の困難さもあって他国のグレズリー式同様に本機は極めて短命な機関車となった。
C54形(1931年)・C55形(1935年から1937年)・C57形(1937年から1947年)
いずれもC51形と同クラスで、より近代化された旅客列車用テンダー機関車。日本において「中型パシフィック機」と呼ばれるこのクラスの機関車は、C54形こそ構造面での問題を抱え満足に性能を発揮出来なかったが、C55形とC57形は全国の亜幹線の主力として活躍、また特にC57形は長く改良・増備が重ねられ、旅客列車用の蒸気機関車としては最後に定期運用を引退した。
D51形(1936年から1945年)
幹線貨物列車用の大型テンダー機関車。戦時体制を背景に、半流線型の初期形から戦時仕様の最後期形まで仕様を変えつつ1,100両を超える大量産が行われ(機関車としては日本最多記録)、四国の土讃本線も含め全国に配備された。