神州丸
ただし、建造中の1934年に発生した友鶴事件を受けて復元性向上のため海水バラスト搭載の設計変更がされた際、浸水に対する防御力を高めるための防水区画増設が行われている。この設計変更のために公試排水量が1,600tも増加した。後述するように船体内に舟艇格納庫が存在するため水中防御力についての懸念があり、就役後に対魚雷防御のため25mmのDS鋼板を舷側に二重に追加する改装を舞鶴海軍工廠で受けている。なお、のちのジャワ上陸作戦時に友軍の重巡洋艦最上に誤射雷撃され大破着底しているが、防雷隔壁は第1層こそ破られたものの第2層で浸水は食い止められていた。
陸軍運輸部の原案では、畿内丸等ニューヨークライナーと呼ばれていた当時の新鋭高速貨物船を原型とした設計であった。原型のニューヨークライナーではディーゼルエンジン2基2軸の推進方式であるところ、エンジンを1基追加して3軸推進とする計画であったが、海軍による設計変更で蒸気タービン一軸化にされている。
)」は命名当時の帝国陸軍船舶部隊(暁部隊)のトップたる、第1船舶輸送司令官兼陸軍運輸部長松田巻平(初代)・田尻昌次(二代目)両陸軍中将の姓のイニシャル「Matsuda・Tajiri」から取られたものである。
神州丸の建造とほぼ同時期、第一次船舶改善助成施設によって民間海運会社の巴組汽船が本船と同名である中型貨物船神州丸(4,180総t)を建造しており、かつ神州丸(貨物船)は太平洋戦争初期には陸軍徴用船(吾妻汽船へ移籍)として神州丸(特種船)共々ジャワ上陸作戦に投入されているため、本作戦当時の神州丸(特種船)は龍城丸という船名を使用している(龍城はジャワ上陸作戦のみの秘匿船名とされ、作戦終了後に元の「神州」へと戻っている)。龍城の名は暫定的なものであったために由来は不明ではあるものの、海軍には同音異字の艦名を持つ小型航空母艦「龍驤」が存在しており、あえて建造時期の被る龍驤と船名を被らせる事で特種船の存在秘匿に努めたという説もある。なお、海軍艦艇の艦名と同一ないし類似する船名は特種船を初めとする陸軍船舶および舟艇には珍しい事ではない(#秘匿)。
なお、当時の「あきつ丸」は対潜用護衛空母として改装後の姿であったが、護衛に神鷹があることと大規模な軍隊輸送のため対潜飛行部隊(独立飛行第1中隊・三式指揮連絡機)は陸揚げされ、飛行甲板や舟艇用格納庫には四式肉薄攻撃艇を、航空機格納庫には物資等を満載している。
11月14日、ヒ81船団は伊万里湾を出港した。 11月15日正午頃、五島列島沖において、あきつ丸がアメリカ潜水艦(クイーンフィッシュ)の雷撃で炎上、沈没した。また17日18時に摩耶山丸が米潜水艦(ピクーダ)の雷撃で沈没した。同日23時には、神鷹が米潜水艦スペードフィッシュの雷撃で沈没した。これにより輸送部隊の半分を喪失、3隻合計で約6,200ないし6,700名が戦死した。
タマ33船団
眼前で僚船を撃沈された神州丸・吉備津丸に被害は無く、11月21日に上海沖合で沈没艦生存者をおろした。25日、無傷のタンカー船団(ヒ81船団)と分離したのち、26日と28日に高雄港(台湾)到着。タマ33船団に改編した。 当時のフィリピン戦線では輸送船や機帆船はもちろん、駆逐艦や輸送艦(第一号型輸送艦、SB艇)すら次々に撃沈され、陸兵の輸送用船舶確保すら困難になっていた。このため、吉備津丸・神州丸(途中から青葉山丸を追加)による第二十三師団、第十師団、第十九師団の高雄~ルソン折り返し輸送の計画がたてられた。しかしフィリピン戦線の状況は日々悪化し、大本営の憂慮は深まるばかりだった。
吉備津丸と神州丸は第二十三師団残余のみを搭載し、30日に高雄を出発。12月2日、ルソン島北サンフェルナンド(当初のマニラより変更)へ到着、輸送部隊を揚陸し任務を達成した。12月4日、北サンフェルナンドを出発した。
ヒ85船団およびタマ38船団
ところが台湾はアメリカ海軍空母機動部隊(第38任務部隊)の搭載機により空襲されていた。回避のため中国本土へ変針したが、7時50分に第38任務部隊の索敵機2機と遭遇、索敵機は船団警戒のため出撃していた海軍の飛行艇(第九〇一海軍航空隊の九七式艦上攻撃機とも)を撃墜し去った。こののち爆装した敵艦上爆撃機3機が飛来するも、神州丸以下は対空戦闘を敢行しこれを撃退する。
11時30分、空母ホーネット (CV-12)他より約50機の敵大編隊が襲来、爆撃機・雷撃機が船団の中でもひときわ異様な船型の神州丸を集中攻撃していった。神州丸は巧みな操船と船砲隊の対空戦闘により十数発の爆弾・魚雷を回避するも、戦闘開始約10分後ついに船橋付近と煙突付近に爆弾が直撃。爆弾は馬欄甲板(旧:航空機格納庫)を貫き上甲板上で爆発し火災が発生した。攻撃は15分程で終わり敵機も空母に帰還したが、神州丸の延焼を防ぐことは出来ず搭載弾薬も誘爆したため、中村船長は総員退船命令を発し同じく12時30分には今野船砲隊長も退船命令を発令、神州丸は放棄された。戦死者は船員33名・船砲隊66名・便乗者283名に上る。生還した神州丸の乗員は海防艦に救助され、また僚船の吉備津丸は3発の直撃弾を受けていたが日向丸ともども健在であり、これら残ったマタ40船団は目的地高雄に入港した。
放棄された神州丸は水線下には被害を受けていなかったため、沈むことなく炎上を続けながら漂流した。しかし約12時間後、夜間で炎に照らされるその姿が目標となり、1月3日23時37分にアメリカ海軍の潜水艦アスプロの雷撃を受け高雄沖南南西約90km、北緯21度57分・東経119度44分の地点で沈没した。