国鉄DD53形ディーゼル機関車
その後1976年に新庄機関区へ転属となり、新潟地区と同じく豪雪地帯を抱える奥羽本線で運用するため横手機関区や秋田機関区での乗務員訓練も行われ主に米沢駅 - 横手駅間で試験的に除雪を行ったが、同線も沿線の宅地化が進んでいたことから建築物の破損や電線の切断といった問題を起こし、運用区間を楯岡駅 - 院内駅間に限定したがあまり稼動することもなく、ロータリーヘッドも未改造のまま2号機や3号機の修理に一部部品を流用される状態であったことから1986年に廃車となったが処分の指示は保留され、1987年に同機は高崎運転所に移され同地で保管された後碓氷峠鉄道文化むらに静態保存されている。
新潟地区で運用され続けた2号機と3号機は、1982年の上越新幹線開業後は上越線・信越本線(水上駅 - 長岡駅間、柏崎駅 - 長岡駅間)以外に信越本線の黒姫駅 - 直江津駅間でも運用されるようになり、1987年に東日本旅客鉄道(JR東日本)へと承継された。JR化後は長岡運転所(現・長岡車両センター)に所属し、2号機は主に信越本線、3号機は上越線(水上駅 - 宮内駅間)の除雪に使用された。しかし、上越新幹線開業後は上越線の重要度が低下、また沿線の降雪量の減少もあって1980年代までは補機を従えた最大出力での除雪運用が特に行われていた水上駅 - 石打駅間でも次第にDD14形だけで除雪運用をこなすようになったため、2001年に3号機が廃車となり、残る2号機は引き続き信越本線の除雪に用いられた。
民営化後の2号機は特異な運用が行われている。1987年4月には「新潟新幹線車両基地一般公開」に合わせて「おもしろ列車」として長岡駅 - 新潟駅間を走行した。