国鉄EF81形電気機関車
羽越本線新津 - 秋田電化開業の先行制作車を名目として、昭和46年度第1次債務で製造された。EF81 39は富山第二機関区に、EF81 40・41は長岡運転区 に配置された。
EF81 38までと比べて大きな変更が施されている。外観上は正面の通風孔がなくなり、屋根上の機器カバー形状が変更された。標識灯は電球交換を車体外側から行う「外ハメ式」に変更し小型化した。車両番号は文字表記を一体化したブロックプレートとされた。主制御器や主抵抗器・単位スイッチなど内部機器の仕様を改良し、運転台は計器盤などの操作機器や内装に人間工学に基づく改良がなされた。本区分以降、20系客車用のKE59Hジャンパ連結器は廃止されている。加えて、一人乗務に備えてEB装置・TE装置が設置された。
1972年(昭和47年)から1977年(昭和52年)に製作された。
本形式の一般仕様車で、1968年から1979年に152両 (EF81 1 - 152) が新製された。
初期改造車は重連総括制御に支障のあるバーニア制御器・空転制御器など制御回路を中期形 (EF81 75 - ) の仕様に統一する追加改造を施し、主遮断器保持回路・パンタグラフ非常下げ回路などの取扱を統一した。ただし、最初に改造されたEF81 401・402はバーニア制御器の改造が未施工で、これ以降の車両とは重連総括制御が組めなかったが、後にバーニア制御器の追加改造が行われ、重連総括制御の組み合わせの制限はなくなっている。
重連運転区間が短いことから重連総括用のジャンパ栓・ホース類は片渡り構造で追加され、運用時には機関車の向きが限定される。同様の理由から、工数削減のため正面貫通扉の設置も省略された。 改造された400番台のうちEF81409 - 414は下り側に設置の重連総括用ジャンパ栓ケーブルと線受け1か所が未取付で出場された。
落成後は門司機関区 に8両 (EF81 401 - 408) 、大分運転所に6両 (EF81 409 - 414) が配置された。分割民営化後は、JR貨物門司機関区とJR九州大分鉄道事業部大分車両センターに配置され、関門トンネルを経由する貨物列車・寝台特急に使用されてきた。
関門トンネル区間以外では、JR貨物富山機関区に延べ4両(EF81 404・406 - 408)の配置歴がある。2007年(平成19年)3月に配置されたEF81 404は富山仕様の貨物更新色に変更されて、2016年(平成28年)3月まで富山機関区に在籍し日本海縦貫線で運用されていたが、現在は門司機関区に保留車ながら戻り(2020年に運用へ復帰)、これで富山機関区に転属していた4両はすべて門司機関区に戻っている。
関門トンネル区間で使用されてきたEF30形の後継機として、基本番台を重連運用できるよう総括制御機能を付加した区分で、1986年から1987年にかけて、基本番台から14両 (EF81 401 - 414) が小倉工場で改造された。日立製作所製の中期製造機を種車とし、改造工事は2両単位で行われた。
海水が常時浸潤する海底トンネル区間対策として耐塩害措置を施され、パンタグラフに防食剤が塗られ、屋根上全面には防食効果材「ロンテックス」が塗布されている。車体は普通鋼製のままで、外部塗色は大分運転所配置の6両のみ、交流電気機関車と同じ赤2号に変更されたが、1年ほどでオリジナルと同じ赤13号に戻されている。列車暖房は使用しないため電気暖房用給電栓は撤去され、JR九州所属機は後年に車体側面の電暖表示灯も撤去している。主整流器に付随する電気暖房用のインバータと主変圧器の3次巻線は存置されている。
制御系統には重連運転に対応する諸設備を追加している。最大22 ‰勾配 が存在する関門トンネル区間で1200 t貨物列車を牽引するための措置で、重連総括制御装置を追設している。改造内容は制御回路および低圧補助回路などの引き通し化、運転台へ「他車主電動機電流計」の新設、本務機もしくは補機の故障時に、故障機を電気的に切り離す「制御回路開放機」が1エンド側に設置されている。また空気ブレーキも重連総括制御運転に対応するため釣り合い管が併設された。エンド間でブレーキ選択をするためのコックを重連総括制御対応のものに変更している。