国鉄C51形蒸気機関車
排煙効果を高めるため、C51 78・121・182・192・270が傾斜煙突化の改造を受けた。C51 78は2本煙突から改造されている。
C51 135が煙突前部に傾斜板、C51 130が煙突後部に反射板、C51 176が煙突上部に傾斜円筒板、C51 278が煙突両側から後部にかけて排煙装置を取り付ける改造を受けた。
台枠は設計当時としては一般的な25mm厚の板材による板台枠である。
動輪は前述のとおり1,750mm径のスポーク式で、28962号機までは17本のスポークを備えていたが、折損事故対策として28963号機(のちのC51 164)以降は18本に増強されている。
弁装置はワルシャート式で、ピストン棒を長くしてメインロッドを短縮する設計の8900形とは異なり、ベルリーナ社製8800形に倣ってピストン棒を短縮しメインロッドをやや長くし、第2動輪を主動輪としている。
テンダーは当初、上縁を直線で通した17m形だったが、18940号機(のちのC51 41)以降は、石炭8t、水17tを積載可能な8-17形が標準形テンダーとなっている。なお、後期分ではC53形と同じく石炭搭載量を12tに拡大した12-17形テンダーのものも見られる。また、1930年の超特急「燕」運行開始時に専用牽引機に指定されたC51 171、208、247 - 249は東京 - 名古屋間ノンストップ運転実現のためにテンダーを水槽容量の大きいC52形の20m後期形と振り替え、かつ水30tを積載可能な水槽車(「燕」運用時代はC51 247 - 249の番号が与えられていた。後のミキ20形)を増結する関係上、水槽車との間には給水管、テンダー上部には通風管や幌枠を設ける改造が実施されている。いずれも鋼板組立式台枠、板ばねのボキー台車を装着する。
C51 184が燃焼室を取り付ける改造を受けた。
1939年には、陸軍の要請により16両(C51 8・28・30・33 - 35・88・95・96・116・130 - 132・173・175・178。いずれも住山式給水加熱器を装備)が標準軌仕様に改造のうえ供出され、中国の華中鉄道に送られた。主に江南を中心に南京 - 上海間で運転された。中華人民共和国成立後も存在し1951年ㄆㄒ9形(注音記号パシ)となり、のちSL9形となったが、1990年には存在せず形式消滅している。戦後も適度な大きさから地方幹線の旅客列車牽引に重用されたが、製造年が古いため、動力近代化計画が実行に移されると早々に廃車が進められ、1965年に全車が運用を退いた。最終廃車は1966年2月廃車のC51 251である。
なお、晩年に至るまでの改造は非常に多岐に渡り、末期には原形に近いスタイルを保った車両を見つけるのは困難であったとされる。
従来と比較して飛躍的な性能向上を実現した機関車で、牽引力・高速性能・信頼性において高い水準を達成した。1920年代から1930年代には主要幹線の主力機関車として用いられた。
1930年から1934年まで超特急「燕」の東京 - 名古屋間牽引機を務めたことは有名である。1931年には常磐線でC51 283が試験のためボギー客車を2両牽引して120km/hを出し、37kg軌条における記録を打ち立てた。
また、C51 239は僚機C51 236とともにお召し列車の専用機関車に指定されており、1928年11月の昭和天皇の大礼から1953年5月の千葉県下植樹祭までに牽引回数104回という大記録を打ち立てた、昭和時代後半のEF58 61に匹敵する存在であった。
しかし、輸送量の増加や、重量の大きな鋼製客車の主流化などによる牽引定数の増大に伴い、後続のC53形やC59形などに任を譲り、1930年代以降東海道・山陽本線の優等列車牽引からは退いて地方幹線に転ずる。