国鉄キハ57系気動車
1950年代末期、日本各地で準急列車・急行列車の気動車化が進展すると、長野県内の信越本線沿線でも気動車導入のニーズが生じた。
碓氷峠を越える信越本線の横川 - 軽井沢間(通称横軽:よこかる)は、66.7 ‰という当時の国鉄で一番の急勾配区間のため、官設鉄道での開業以来、アプト式軌道が採用されていた。
アプト式ゆえ、走行用レールの間にはラックレールが敷設されており、これに噛み合う歯車を持つ専用の機関車で運用されてきた。ところが、当時の気動車用標準台車であったDT22形・TR51形は、車体側にブレーキシリンダーを持つ車輪踏面両抱き式のブレーキワークを備えていたため、そのままではブレーキてこの一部がラックレールに接触し、この区間を通過することができなかった。
これに対し、輪心部にディスクブレーキを備える台車であれば、ラックレールをまたぐブレーキてこがないため、干渉も発生せず、アプト区間の走行の障害とならない。また、枕ばねを高さ調整弁付きの空気ばねとすることで、積車・空車にかかわらず最低地上高の変位を抑えることもできる。そこで、信越本線用の急行用気動車としてキハ58形グループを基本としつつ、ディスクブレーキ付の新型空気ばね台車を装備した本系列が開発された。