国鉄キハ391系気動車
ブレーキ装置はキハ181系気動車・591系電車と同じCLE系電磁自動空気ブレーキ(C16B)を採用しているが、応答性を高める改良が行われている。
基礎ブレーキ装置はキハ181系で実績のある油圧ディスクブレーキであり、滑走検知装置を設けている。
制御車(定員52名)。運転台の他はほぼ普通客室で占められているが、T1車と異なり、M2車との連結部に便所を設け、その向かいには洗面所と男子小便所の準備工事も行われているため定員が少ない。床下には冷房装置の他、水タンク(700L)を設ける。構体自体の制作は新潟鐵工所が担当した。
具体的には騒音低減のため排気消音機の改造、トンネル内で排気ガスを吸気してしまうこと及びT1車が先頭となった時に高温の排気ガスが屋根上の放熱器用冷却空気取入口に流入することを防止するための屋根上整風板新設、騒音低減のためにサイレンサー内部の空気の流れを均一にする排気風道内排気整流板設置の改造を行った。改造は翌1973年(昭和48年)1月下旬に完了し、1月27・28日に後藤工場構内にて定置試験、同月29・30日に山陰本線・伯備線米子駅 - 上石見駅間にて改造点の機能確認を実施した。
その後は盛岡地区にて耐寒耐雪試験を実施するため、2月13日から15日にかけ田沢湖線・奥羽本線(盛岡駅 - 秋田駅)で試験走行を行った。しかし、同年は暖冬であり、外気取入口や振子装置への着雪などについて十分な試験はできなかった。また、曲線通過速度も本則もしくは凍上のため-5 km/h、最高速度も田沢湖線内 85 km/h、奥羽本線内 95 km/h と抑えての走行であったが、より高速での走行も実施していた伯備線より乗心地は悪化した。このほか、2月21・22日に空調システムについて盛岡工場内で定置試験を実施した。
3月からは再び中国地方での試験に戻り、3月7日から9日に山陰本線・伯備線(米子駅 - 生山駅)、同月12日から14日に山陰本線(米子駅 - 鳥取駅)で曲線速度の向上試験、同月22日から26日に山陽本線(岡山駅 - 吉永駅)で直線速度の向上試験及びブレーキ試験を行った。特に山陽本線での試験では最高速度130km/hを記録し、同年度の試験を終了した。