国鉄キハ181系気動車
先頭車。定員52名。発電セットに加え、走行用機関の大型放熱器も搭載するため、機器室がキハ82形より長くなり、定員の確保と軽量化のため便所と洗面所は設置されていない。そのため、営業運転では原則として3両以上の編成で運用する必要がある。行先表示器はない。
基本設計はキハ80系に準じた構造となっている。ただし、機関出力の増大、屋根上への自然放熱式冷却器の搭載、冷房装置の強化に伴う重量増などの対策のための構体補強などにより自重は中間車であるキハ80形とキハ180形の比較で3 t増加している。また、台車が仮想心皿方式となり、枕ばねとして車体直結型空気ばねが採用されたため、客用扉が位置的にこれと干渉することから戸袋を設けて引き戸にすることができず、2枚折戸に変更された。加えて同時期製造の特急電車などと同様に、側面行先表示器を採用し、便・洗面所をデッキ外に配置している。またキハ82形をはじめとする他の特急形車両の塗り分けと異なり、運転台付き車両側面窓まわりの赤帯は前頭寄り端部の上側がせり出した逆台形型となった。全長は新世代の客車・気動車標準の21.3 m(いずれも連結面間)に拡大された。
前面はキハ82形の貫通形デザインを踏襲した。ただし、ライトケースがキハ82形の丸みを帯びたものから角張ったものに、ヘッドマークが逆台形のものからに長方形に変更され、尾灯とタイフォン(警笛)が一体型のケースにまとめられた。また、前面の羽形飾り帯の意匠(赤い部分の塗り分け)が一部変更されている。
空調装置はキノコ型キセ(カバー)付きのAU12系から、14系座席客車でも採用された、1ユニットずつ独立した分散型のAU13Sへ変更された。