小湊鉄道キハ6100形気動車
ただし、台枠部分のアンチクライマーのみ原形通り存置された。前照灯は埋め込み形に改造され、ケースを介して前後各1灯、屋根上中央部に設置された。その他、客用扉の鋼製化・戸閉器(ドアエンジン)新設による自動扉化のほか客用扉下部には内蔵ステップを新設、車内も木部を中心に修繕工事が施工された。車内は電車当時同様にロングシート仕様である。
新規搭載された機関は縦型直列6気筒ディーゼルエンジンのDMF17B(公称定格出力160 PS)で、当時小湊鉄道に在籍する気動車の中では最大出力であった。変速機は機械式で、台車は電車当時からのTR14を公称する国鉄制式釣り合い梁式台車を装着するが、転がり抵抗軽減のため軸受を従来のすべり軸受(平軸受)仕様から転がり軸受(コロ軸受)仕様に改造した。連結器は貨車牽引を目的として、簡易連結器を装着した従来車とは異なり、シャロン式下作用形の自動連結器を装着した。
導入後は主力車両として運用され、後年には機関がDMF17Bを設計変更したDMF17C(定格出力180 PS)に換装され出力が向上、変速機についてもTC-2液体変速機に換装された。また、前照灯の2灯化および腰板部左右への移設も施工された。その後、キハ200形の新製増備に伴って旅客運用より離脱、機関車代用として貨物列車牽引用途へ転用された。貨物列車による貨物運輸は1969年(昭和44年)に廃止となり、その後は主に保線用車両として運用されたのち、キハ6100が1976年(昭和51年)10月に、キハ6101が1978年(昭和53年)1月にそれぞれ廃車となり、いずれも解体処分された。