国鉄DD11形ディーゼル機関車
当時生産されていたキハ10系気動車と同じDMH17B形ディーゼルエンジン(160ps/1,500rpm)とTC-2形・DF115形液体変速機を2セット装備し、部品の標準化による製造費・保守費の軽減を図った。また動力伝達には、動輪2輪ずつを蒸気機関車のように連結棒で結んだロッド軸駆動方式を採用している。
車体設計は、当時汽車製造が地方私鉄などに納入していた小型ディーゼル機関車のそれを基本としており、運転台を中央に置いて前後にエンジンや冷却装置等を搭載したボンネットで挟む、凸型のレイアウトとされた。
このレイアウトは、機関整備や入換運用等にメリットがあったことからDD13形に継承され、さらにはより大型の本線用機関車であるDD51形にも継承された。
1次型は、ローカル線での貨物輸送にも使用することを考慮したため、重連総括制御が可能だが、2次型は、専ら入換用として設計されたため、重連総括制御は省略され、代わりに動力逆転装置が追加された。