国鉄D50形蒸気機関車
第一次世界大戦に伴う国内貨物輸送需要の増大を背景として、鉄道院では1916年(大正5年)ごろから9600形の後継機の計画が取りざたされるようになっていた。ここでは、より強力な貨物機を投入し、輸送上の隘路となっていた箱根越えなどの勾配区間での輸送単位の増大を図ることが計画され、当初は改軌論争とのからみもあり、従軸を持たない9600形にそのまま動軸を1軸追加してデカポッド形軸配置(1E=先輪1軸、動輪5軸)に拡大した機関車が検討の俎上に載せられた。
だが、鉄道国有化後長期にわたり議論が続けられていた改軌論争が最終的に狭軌派の勝利で決着し、狭軌に最適化した設計の18900形(のちのC51形)が大きな成功を収めたこともあり、貨物用についてもデカポッド機案を放棄し、18900形と同様に軸配置を従台車付きのミカド形(1D1=先輪1軸、動輪4軸、従輪1軸)とした9600形を上回る高性能機が計画されるようになった。
かくして本形式は、鉄道院の小河原藤吉技師を主任設計者として、鉄道省とメーカー各社により共同設計された。
本形式は川崎造船所が主体となり、汽車製造、日本車輌製造、日立製作所により、1923年(大正12年)から1931年(昭和6年)の間に380両が製造された。しかし折からの昭和恐慌による貨物輸送量の減少により、強力な貨物用機関車の需要が小さくなったため、製造が打ち切られ、以後の増備は改良型のD51形へ移行した。
それまでの貨物用標準型蒸気機関車であった9600形よりボイラー、シリンダーなど各部分を大型化したが、設計はほぼ完全に新規で起こされており、アメリカ流のラージエンジンポリシーの影響が色濃く現れている。標準軌の機関車に近い画期的なものであったが、工務系出身である鉄道大臣からは線路条件を無視した過大機関車として反対されている。 従来機と比べ重すぎたため運用にあたり幹線レールの強化、枕木の増大、道床を厚くするなど軌道強化も並行して行われた。