国鉄C61形蒸気機関車20号機
当機の特徴である振替えられた第二先輪(後述)は、第一先輪と同じプレート輪心形に交換されることになり、見栄えの整備も行われた。外観は従前と同じプレート輪心であるが、その実は現在の鉄道車両と同様の一体圧延車輪であり、考証に沿った見栄えとするため、輪心には、先輪4箇所、従輪3箇所、炭水車輪2箇所の丸穴が開けられている。
ボイラーの最高使用圧力は、腐食の著しかったボイラーが新品に近い形で修繕され、所定の15 kg/cm (1470 kPa) で使用されている(D51 498は14 kg/cm (1370 kPa) )。最高運転速度は、本機のブレーキ力(積車ブレーキ率)が、「鉄道に関する技術上の基準を定める省令」第69条で定められる50/100に満たなかったため、本来の100 km/hで運転することはできず、75 km/hまでに制限した。試運転の結果では75 km/hでの非常制動距離が500 m以内であり、規定の600 mを十分にクリアしている。なお、東日本管内での運転限界最高速度は「SLばんえつ物語」の65 km/hとしており、同列車を担当するC57 180が運行する際のダイヤを用いての運転が可能であるが、加速性が若干乏しい影響で1分から2分程度の誤差が生じる(理由は後述)。2011年8月2日に行われた信越本線(高崎 → 横川間)における試運転では、磯部 → 横川間における25 ‰の急勾配区間で空転が多発し、停止寸前まで速度が落ちた。本来、横川 → 高崎間への回送を牽引する最後尾のDD51形はぶら下がりの無動力扱いのはずであったが、この事態によりディーゼル動力を使い当機の後補機となって勾配を登った。これにより、以後急勾配区間では必ず後補機を必要とすることとなった。
また、今回乗務した機関士は全員福島県に縁のある人物である)。
復路の福島 → 郡山間は転車台がないことと上り急勾配の区間があるため、ED75形が牽引の「ELSLふくしま復興号」として運転し、当機は最後尾に連結。
2012年(平成24年)10月20・21日:奥羽本線(秋田 - 東能代間)「SLあきた路号」
12系客車6両を牽引
奥羽本線内の秋田駅など7駅の開業110周年記念およびプレ秋田デスティネーションキャンペーンの目玉イベントとして運転。
この区間でのSL運転は2002年(平成14年)11月のD51 498による「SLあきた路号」以来10年ぶりとなる。
秋田地区でのC61形運転は41年ぶりで、当機の里帰りの一つともなる。
2013年(平成25年)2月9 - 11日:成田線(佐原 → 銚子間)「SLおいでよ銚子号」
旧型客車6両(スタッフ用含む)を牽引
往路の銚子 → 佐原間はDE10形牽引の「DLおいでよ佐原号」として運転。当機は最後尾に連結。
2013年(平成25年)6月29・30日:東北本線(仙台 → 小牛田間)「SL仙台宮城DC号」
旧型客車5両を牽引
往路の小牛田 → 仙台間はED75形牽引の「ELSL仙台宮城DC号」として運転。当機は最後尾に連結。
2013年(平成25年)10月12 - 14日:奥羽本線(秋田 - 横手間)「SL秋田こまち号」
旧型客車6両を牽引
秋田デスティネーションキャンペーン(2013年10月1日 - 12月31日)のスペシャルイベントとして運転。
当機は保存当初から雨除けの屋根などはかけられず、直射日光や雨、まれに雪を被るなどの何処にでもある静態保存機としての体(てい)であった。しかし、煙突に蓋がされ、時おり公園の管理者やボランティアによって整備がなされたこともあり、外観は比較的良好な状態を保っていた。また、展示開始当初より運転台内部への立ち入りが制限されており、そのため運転機器類の盗難による欠品がほとんど出なかった。ただし、保存開始当初と比べると、前照灯が大形化しているなど異なる部分も見られている。
当機が保存されている群馬県では、1988年11月にD51 498が動態復元され、上越線「SL奥利根号」(後の「SLみなかみ」)などとして運転が開始された。同機は国鉄分割民営化によって誕生したJR東日本のスターとして、復活当時より東日本管内各地でのイベント運行のために転々とするが、年々、各地方自治体からによるSL運行の要望が多々あり、D51 498だけでは要望を満たしきれない状況が続いていた。このため、1998年に真岡鐵道が動態復元したC11 325を借り入れ、2001年より只見線「SL会津只見号」などとしてローカル線でのSLイベント出張運行に使用し、各地でのSL運行の要望に応えるようにした。しかし、C11 325は小型のタンク機関車であり、自治体からの運行機関車の要望に応えられないこともあった。なお、1999年にJR東日本が2機目のSLとして復活させたC57 180は、基本的に「SLばんえつ物語号」専用であり、特別な場合を除き新潟支社および仙台支社(磐越西線内に限る)管轄外でのイベント運転には起用されなかった。
2011年(平成23年)6月の土・日曜:上越線(高崎 - 水上間)「SL C61 復活号」
旧型客車6両を牽引、期間後半はヘッドマークを装着せずに運転。
同機にとって復活後、初の営業運転となった。
2011年(平成23年)7月2日:上越線(高崎 - 水上間)「SLググっとぐんまみなかみ号」
群馬デスティネーションキャンペーンのオープニングを飾る列車で、新津運輸区所属のC57 180との重連運転。ばんえつ物語の12系客車6両を牽引した。
高崎駅から上越線と信越本線が併走する区間では、D51 498が牽引する「SLググっとぐんま碓氷号」との同時出発ならびに併走運転を行った。
2011年(平成23年)9月23・25日:上越線(高崎 - 水上間)「SL重連レトロみなかみ号」
上記キャンペーンのファイナルイベントで、23日はD51 498と、25日は秩父鉄道所属のC58 363との重連運転。旧型客車6両を牽引。
ヘッドマークは「SL重連みなかみ物語」と同じデザインが考案されていたが、装着はされなかった。
25日の運転では、イギリスから来訪した2人のヨーク国立鉄道博物館関係者を招き、機関士服を纏って当機に特別乗務した。
2011年(平成23年)11月3日:両毛線・上越線(伊勢崎 → 高崎間)「SLいせさき号」
これは当機が保存されていた華蔵寺公園遊園地がある伊勢崎市への里帰り・凱旋運転となる。
スノープラウ後部に取り付けられているステップ(踏み板)は、静態保存時の部品を整備・再使用しており、このため「仙C6120」の刻印が現在も残されている。そのため、東北形のスノープラウは通常ステップと一体型となっているが、当機はこの配慮の関係でステップを別とし、スノープラウの角度も浅くされている。タービン発電機はATS-P装置の電源を確保するため、D51 498と同様に大形の発電機を2基搭載する姿に変わった。ただし、万が一両方ともに故障で使えなくなった場合を考慮し、高崎車両センターを出区し「SLみなかみ」の行程を終えるまでの約8時間(折り返しの際の休憩時間を除く)は運行できるように蓄電池も装備されている。前部標識灯を除き、標識灯・運転室内灯はLED方式に変更し、発電機への負荷を軽減している。炭水車後部連結部には、動輪の車軸の軸受の潤滑油量の影響での焼損などのトラブル防止のために軸受の潤滑油の温度を測定する油温センサーが取付けられており軸受の油温データを伝送し牽引する客車でその温度状況を管理・監視するためのジャンパ栓(KE100)が追加された。D51 498やC57 180にも同様の油温センサーとジャンパ栓が装備されている。冬季の旧型客車牽引を想定して、蒸気暖房用の蒸気管も復元整備が行われ、使用が可能になっている。復活当初1年間は煙室扉のハンドルは現役時代同様に黒色に染めており、国内に現存する煙室扉の黒塗りハンドルの姿を持つ本線用復元大形機としては、C62 3に続き2例目となっており、またあわせて空気圧縮機などにも真鍮の飾り帯を設置せず、あくまでも現役時代の姿を可能な限りまで再現させていた。