国鉄キハ65形気動車
2003年にトロッコ列車「TORO-Q」用に改装され運用に充当されたが、2013年までに廃車となった。
詳細については後述の#JR九州を参照のこと。
500番台の最終在籍車はラストナンバーの518。1978年に新製配置された長野運転所から517と共に竹下気動車区(現・南福岡車両区竹下車両派出)へ転入。のちに両車は直方気動車区(現・筑豊篠栗鉄道事業部直方車両センター)へ1年ほど在籍し、さらに長崎運転所へ再転出しシーサイドライナー運用にも充当された。
517は2001年のキハ66系ならびにキハ200系が長崎車両センター転入による余剰で2002年に廃車。518は熊本運転所へ転出となりシーサイドライナー色のままで急行「くまがわ」や三角線普通列車運用に充当された。「くまがわ」の特急格上げにより運用離脱となり2005年に廃車になった。
国鉄急行型気動車のうちキハ58系は、分割民営化後に余剰老朽化による廃車の一部が海外に譲渡されており、JR西日本からはタイ国鉄およびミャンマー国鉄に、JR東日本からはミャンマー国鉄およびロシア連邦運輸通信省サハリン鉄道局に譲渡されたが、本形式は日本国外への譲渡車両は存在していない。
床下に過給器付きの水平対向12気筒30リッターDML30HSDディーゼルエンジン(連続定格出力500 PS / 1,600 rpm・最大出力590 PS / 2,000 rpm)1基と、自車を含め3両分の冷房電源を供給できる発電セットとしてダイハツ製4VK型ディーゼルエンジン + DM83A型発電機1基を搭載する。
液体変速機は1段3要素型のDW4形であるため0 - 8 km/h付近の引張力は3段6要素型変速機を持つキハ58形を下回るが、それ以上の速度域や直結段ではその大出力から来る強い引張力が発揮される。
ラジエーターは、先行したDML30系機関搭載車のキハ91形やキハ181系では高速運転を念頭にコストダウンのため屋上搭載の自然冷却式放熱器が採用されたが、速度の下がる山岳区間で放熱効率の悪さが災いして過熱によるオーバーヒートを招く原因となったことから、本形式は在来型気動車と混結したダイヤでの運用を行うため、車輌火災対策としてコスト増になるものの床下ラジエーターを機関直結ファンで強制冷却する在来の方式を採用した。
台車はディスクブレーキを装着する2軸駆動のDT39形と付随台車のTR218形(最終増備車の80 - 86は改良型となるDT39A形・TR218A)である。
キハ65 61 車番変更なし。1986年改造。1994年一般車に再改造。