国鉄381系電車
先述のように本系列では振子装置を装備しており、従来の車両では曲線通過速度が最大でも本則+5km/hであったところ、本系列では最大で本則+20km/hを実現した。例として半径 400 mであれば、従来の列車では最大でも80km/hであったが、本系列では最大で95km/hとなった。また走行時における乗客にかかる遠心力を軽減することができ、乗り心地を一般の車両よりも向上させた。半径400mの曲線は中央西線や紀勢本線(きのくに線)和歌山 - 紀伊田辺間の標準的な連続曲線半径の数値であり、これらの曲線を走行するとき 90 ~ 95 km/h で連続走行することができる本系列の投入により同区間を走行する特急列車の「しなの」・「くろしお」の所要時間は、曲線を走行するときに減速を強いられる従来車両での所要時間より大幅に短縮することができた。
本系列で採用された振子装置はコロ軸支持式の自然振子装置であり、これはカーブで車体にかかる遠心力によりコロで支持された車体を傾けるものである。591系と異なり心皿移動方式は採用していない。
また、トイレにあった小窓が埋められている。グリーン車・普通車ともベネシャンブラインドは取外されて横引カーテンに交換された。クロ380形と異なり窓構造はそのままである。
塗装は「くろしお」「スーパーくろしお」編成は共に統一され、283系に似せた白地にオーシャンブルー・青色の帯となった。乗務員室後部には681系以降の新造車で採用されている「JR WEST JAPAN」のロゴが追加されている。
「やくも」編成は灰色地に緑色・黄色の帯となり、スーパーやくも用車と同じく落成後暫くは「381 Yakumo」のロゴが無い状態で運用された。こちらは「スーパーやくも」とは別塗装のままであったが、「スーパーやくも」を「やくも」に統一した後は混用されている。なお、「ゆったりやくも」編成もリニューアル「くろしお」同様、冷房立上りダクト側面の座席は欠番となっているが、パノラマグリーン車に限り当該部分の座席が欠番となっていない。
「やくも」アコモ改造編成は1997年4月13日の「やくも」2号(出雲市→米子)で運転を開始した。
2011年3月ダイヤ改正にあわせ、福知山線・山陰本線北近畿地区183系の置き換え用として、46両の287系が福知山電車区に新製配置されることになったが、このうち21両の落成はダイヤ改正の後となることから、日根野区に所属するグリーン車非連結6両編成3本(FH61 - FH63編成)の貸し出しを受け、287系の全数が揃うまで一時的に「こうのとり」で運用された。287系の投入が完了した5月末で定期運用から離脱し、車両は日根野電車区に返却の上廃車となった。
2012年3月ダイヤ改正で「くろしお」に287系が投入され、余剰となった381系アコモ編成が6両に短縮の上で日根野区から福知山電車区へ正式転入し、同年6月1日から183系の運用の一部(「こうのとり」3往復と「きのさき」1往復)を置換える形で営業運転を開始した。その後も順次日根野区から転属し、最終的に183系B編成置き換え前と同じく40両(6両編成6本、4両編成1本)が所属した。北近畿地区への転用にあたり、塗装が国鉄特急色に変更された。
381系は2013年3月ダイヤ改正で京都丹後鉄道宮福線・宮津線に乗り入れる「はしだて」にも充当され、「こうのとり」「きのさき」「はしだて」の183系を完全に置き換えた。