D51形蒸気機関車（D51がたじょうききかんしゃ）は、日本国有鉄道（国鉄）の前身である鉄道省が設計、製造した、単式2気筒で過熱式のテンダー式蒸気機関車である。
主に貨物輸送のために用いられ、太平洋戦争中に大量生産されたこともあって、国鉄における所属総数は1,115両に達しており、ディーゼル機関車や電気機関車などを含めた日本の機関車1形式の両数でも最大を記録した。この記録は現在も更新されていない一時的に籍を置いたD51 1162 - 1166（→台湾鉄路管理局DT678 - 682）を含めると1,120両になるが、この5両については通常はカウントの対象外とされる。。
この他に、台湾総督府鉄道向けに32両、胆振縦貫鉄道（1944年（昭和19年）に国有化）向けに5両（再掲）が製造され、戦後はソビエト連邦サハリン州鉄道向けに30両、台湾鉄路管理局向けに5両、朝鮮戦争における国連軍向けの標準軌仕様機が2両製造されており、製造総数は1,184両に及ぶ。
また、1987年（昭和62年）4月の国鉄分割民営化時には、西日本旅客鉄道（JR西日本）に1両（D51 200）が継承され、翌1988年（昭和63年）には東日本旅客鉄道（JR東日本）で1両（D51 498）が復籍し、この2両が動態保存されている。D51 498は復籍後の初仕業で来日中のオリエント急行を牽引、D51 200は2017年（平成29年）に山口線のSLやまぐち号で本線運転に復帰した。
現場の機関士にも操作性の良さから人気があり「デコイチ/デゴイチ」の愛称（後述）は、日本の蒸気機関車の代名詞になり、「名機」、「代表機」とも呼ばれる。もし、D51形がなければ日本はこれほど進歩しなかったかもしれないと極言する評価さえ存在し、その性能や扱いやすさは後世の試作研究の目標になるほどであった。
誕生の背景 1929年（昭和4年）に始まった世界恐慌、その影響で日本国内で発生した昭和恐慌により、1930年代前半の日本における鉄道輸送量は低下していた。そのため、恐慌発生以前に計画されていた、D50形以降の貨物用新形機関車の設計・製造は中断されていた。
その後、景気が好転して輸送量の回復傾向が顕著になってきたため、改めて新形の貨物用機関車が求められた。鉄道省では電気機関車専用のチームがあり基礎研究も行われていたが、電化区間がまだ短く蒸気機関車に輸送の大部分を頼らざるを得なかった。
そこで1935年（昭和10年）に開発を始め1936年（昭和11年）から製造されたのがD51形である。C11形のボイラーで実用化された電気溶接技術を応用して製造され、当時の設計主任である島秀雄は「多くの形式の設計を手掛けた中でも、一番の会心作」としてD51形を挙げているただし、彼が設計を担当した初期車は問題点が多々あり、以後の増備時に他の設計者によって大きく設計が変更され、島自身も機関車掛長として改良や仕様変更を重ねていった。これらから判断する限り、本人の項目で述べられているように客観的に見ると評価の分かれる機関車である。。C53形の複雑な設計や工作不良を反省し、D51形では部分ごとの標準化やユニット化がされ、整備や修理が容易になっている。このシステマチックな視点は80系電車から新幹線車両の開発でも大きく反映され、システム工学の先駆けともいえる鉄道車両であった。当時の新聞には『お自慢づくしの機関車』として紹介され、新しい工作機械を導入せず従来のもので製造可能とした有力な機関車と評価された。
構造
設計の基本となったのは、同じく軸配置1D1のテンダー式機関車であるD50形で、三缶胴構成の燃焼室を持たない広火室構造のストレートボイラーを搭載し、棒台枠を採用するなどの基本設計は共通である。ボイラー使用圧力は当初D50形の13 kg/cm2に対して14 kg/cm2と1 kg/cm2昇圧、シリンダー径を縮小しつつ牽引力の若干の増大を図っている。新技術によりD50形よりも安定した優れた性能を発揮できるようになっている三品勝輝「D51形の技術・機構と保守整備の回想」『鉄道ピクトリアル』2022年8月号、p.11。
また、リベット接合部を電気溶接（アーク溶接）で置き換えるなど、構造と工法の見直しを行って軸重の軽減と全長の短縮を実現し、全国配備を可能とした。最大動軸重はD50形の14.99 tから14.30 tに引き下げられ、D50形では入線が困難だった丙線へ入線可能になった。ただし、標準形以降は動軸重が増大し、最終的に最大動軸重は15.11 tとD50形を超えている。
全長は初期形でD50形より571 mm短縮された。先台車からテンダー第4軸までの長さが17 mを、前部端梁からテンダー後部端梁までが19 mを、それぞれ超過するD50形は亜幹線クラス以下の路線に多数存在した60フィート (18.3 m) 転車台での転向が難しく、D51形で可能となったことは運用範囲拡大に大きく貢献している。またフロントオーバーハングの大きいD50形は、退行運転（逆機）や推進運転時に軽量な二軸車を中心として連結相手を脱線させてしまう事故をしばしば起したため、D51形では前部デッキと先台車の設計変更により改善が図られた。反面、先台車周辺の保守が難しくなり、検修陣にはD50形と比してD51形を嫌う者も少なくなかった。
動輪はそれまでのスポーク輪芯から、中空構造の箱形（ボックス）輪芯に変更している。これはアメリカで開発され、D51形の設計が始まる前年の1934年（昭和9年）に製品が発表されたものをいち早く採用した形である。その構造・形状から太鼓焼きや蓮根といった異名で呼ばれることもあったが、円盤に近い形状であるため円周の各部に均等に力がかかり、また比較的軽量であるという利点から以後ほぼ全ての本形式以降の新形式蒸機のうち、B20形とD60形はスポーク動輪を使用しているが、このうち後者はD50形の改造形式である。省形蒸気機関車に採用されている臼井茂信「機関車の系譜図 4」1972年、交友社、p.581。動輪の軸間距離は4,650 mmずつであるが、第4動輪はフランジを6 mm薄くして横動を許容しているため、固定軸距は第3動輪までの3,100 mmである三品勝輝「D51形の技術・機構と保守整備の回想」『鉄道ピクトリアル』No.1001、2022年8月号、p.10。
最高速度はD50形では75 km/hであったが、D51形では85 km/hに向上した三品勝輝「D51形の技術・機構と保守整備の回想」『鉄道ピクトリアル』No.1001、2022年8月号、p.11。
戦時形ではボイラー使用圧力が15 kg/cm2へ引き上げられ、動軸重の増加も行って牽引力を増大した。この際、空転対策のためにコンクリート製の死重をフロントデッキに搭載するなどの対策が講じられ、動輪上重量が15 tに増えたほか、シリンダー牽引力がD50形より8パーセント上昇した。初期形、標準形についても戦後に缶圧の引き上げと輪重増大改造が行われた。登場時は燃焼室を装備していないために他国の蒸気機関車と比較すると熱効率が高いとは言えなかったが、戦後に重油併燃装置が追加され三分の一以上も石炭が節約できるようになった他、引張定数または速度を10パーセント向上させている。戦後の調査では、日本国鉄は貨客車1,000t-㎞あたりの石炭消費量が1946年から1956年の間に67 kgから39.1 kgへと42%減少しており、フランスにおける同条件、同年次の燃料消費量（77kgから54.3kgへと27%の減少）よりも優れていたと記録されている。
電気溶接の全面的な採用と箱形化された動輪輪芯など、形態的には同時期に設計されたC57形との共通点が多い。
製造時期による区分 本形式は製造時期と形態から三種に大分される。以下にその特徴を記す。
初期形
D51 1 - 85・91 - 100
先台車：LT126、従台車：LT154B、テンダー：8-20・8-20A（8-20AはD51 91 - 96のみ）、動力逆転機搭載
初期に製造された95両は、ボイラー上の砂箱と煙突の間に給水加熱器をレール方向に置き、それらを覆う長いキセ（着せ＝覆い）を持つことが外観上の特徴である。その後の通常形ドームとの区別のため「半流線形形」、略して「半流形」と呼ばれるようになり、その形状から「ナメクジ」の通称もある。また、汽車製造会社製のD51 22・23はドームがさらに運転台まで延びているため「全流線形形」、略して「全流形」、あるいは「おおナメクジ」、「スーパーナメクジ」と呼ばれている。なお、D51 23はキャブ側面にタブレットキャッチャーを、ランボード上にナンバープレートを装着していた。この両機は後に保守上の都合等から通常の「ナメクジ」型に改装されている。
また、このグループは運転台の奥行きが標準形に比して短い。文献によっては、設計主任の島秀雄の配慮により機関車を大きく見せるために通常よりも小さく作ったものであると記述されたものがあるが、D50形よりも前頭部を短くしたために後部が重くなってしまい、そのバランスをとるために小型化したものである高木宏之「改稿 国鉄蒸機発達史」『Rail Magazine』2008年9月号、ネコ・パブリッシング。一方で、D50形の運転室はボイラーとの重なりが多いため火室が大きく張り出しており実際に作業できる面積は見かけほど差がなく椎橋俊之「D51じゃないとダメなんです」『鉄道ピクトリアル』No.1001、2022年8月号、p.45、本機ではボイラーの熱を避けるため必要最低限の広さとしていた。運転室は機関士席の下にある空気コックを開くと、比較的新鮮な空気が流入し、水バルブを併用すると冷気も流入して、煙と熱気による劣悪な環境を和らげる工夫もされていた。D51形やD52形の乗務に慣れると、D50形は機器や配管の位置が極めて乱雑な上に運転台が広いため操作に手惑い落ち着かないとの回想もあった。また乗務員用ツールボックスはD50形・D51形共に座席下にあり、ここに置いた弁当はすぐに腐ってしまったという【SL乗務員OBトーク ＃1】弁当が腐らない蒸機、闇添、ゴサンと生きる - レスポンス。
第1動輪の軸重を重く、第4動輪の軸重を軽く配分していたD50形に対し、第1動輪の軸重がそれ以外よりも軽かったD51形は列車牽き出し時などの過荷重状態に第1動輪の軸重がさらに低下して空転する傾向が強かったため、額面上の性能向上にもかかわらず乗務員の評価は良くなかったとされる。全長短縮により部品が後方に設置されたことに加え、ボイラが計画重量よりも軽く仕上がったことが原因であった三品勝輝「D51形の技術・機構と保守整備の回想」『鉄道ピクトリアル』No.1001、2022年8月号、p.18。なお空転の原因は、元乗務員の座談会では自動リバー（動力逆転機）が空気作動のため少し動かしたつもりが大きく変わってしまうこととされ、国鉄の『鉄道技術発達史』にはシリンダけん引力 (Cylinder power) に対する粘着力 (Adhesion) の割合が、D50形より小さいため操縦に慣れるまで好まれなかったと書かれており動軸重の配分については触れられていない。
様々な機関車に乗務した古参機関士からは9600形やD50形よりも良いと評価されたが足（軸重）の軽さが難点とされた。また、8620形や9600形が空転しにくいが勾配で自然停車する事態を受け、D51形の世代は砂撒きで補える空転を容認して勾配で止まらない設計になり、従来機との勝手の違いに戸惑う声が多かった。
初期形は、構造上汎用形の集煙装置が取り付けられないために配置が区別されており、標準形と同仕様へ改造された例も見られる。山口線で蒸気機関車運転の復活が決定された際にはD51 1が復活予定候補に挙がったが、集煙装置が取付不可だったために予定機から外された。結局、C57 1とC58 1が運用されたが、同形式の集煙装置の図面がなかったことから、標準形D51形用の長野工場（現・長野総合車両センター）式集煙装置が搭載された。
標準形
D51 86 - 90・101 - 954
先台車：LT126、従台車：LT154B、テンダー：8-20A・B、動力または手動（ねじ式）逆転機搭載 8-20AはD51 86 - 90・101 - 106・199 - 211に連結。AとBの相違点は炭水車の台車で、Aは軸ばねにコイルばねを用い、側枠を一体鋳鋼製としたTR24形類似のもの、Bは軸ばねに重ね板ばねを用い、側枠を鋲接板台枠構造としたものである。 逆転機はD51 134以降、微妙な操作が行いにくい動力式から手動式に戻された。
初期形の重量配分を改善するために1937・1938年（昭和12・13年）に浜松工場で製造されたD51 86 - 90において改良試作が行われ、給水暖め器を煙突前に枕木方向に載せ、担いばねの釣合梁（イコライザー）の支点位置を変更して動輪重量の配分を可能な限り修正する、動力式逆転機を手動式に変更するなどの設計変更が行われた。これにより初期形で問題とされた点は概ね改善され、1938年（昭和13年）6月竣工のD51 101以降はこの仕様で新製、この姿が広くD51形のイメージとして流布することとなった。
ただし、初期形と比較すれば改善されてはいたものの第1動輪の軸重がそれ以降の動輪軸重より軽いという傾向に変わりはなく、ボイラー圧力の引き上げなどによりシリンダー出力が増大していたこともあって、空転多発の一因となっていた。これは、戦時中以降に輸送力増強を図って動軸重の引き上げが許容され、フロントデッキなどにコンクリート塊の死重を搭載することで空転癖の改善が実現を見ている。また山岳路線の多い中部地方の機関区所属車を中心に、撒砂管を3本とも前進用に並べ替えたものが多々ある（本来は最後尾の1本は逆行用で第3動輪の直後に付いていたが、これを第4動輪の前に向け直した）。
なお、このグループの一部には台枠を圧延鋼板をくりぬいた棒台枠ではなく、D51 354 - 359・403 - 405など、鋳鋼製台枠を採用したものが存在する他、1943年（昭和18年）度製造分以降では、除煙板やナンバープレート、テンダーの石炭庫側板を木材で代用し、また煙室前部上方と煙室扉上部の丸みを省略するなど、金属資源節約と各部工程の簡略化が順次推し進められ、準戦時形と呼ぶべき仕様に移行した。戦後はこれらも徐々に標準形と同等の仕様となるように改修が行われている。
戦時形 thumb|D51 1072戦時形の特徴であるかまぼこ形ドームをボイラー上に搭載する。（保存場所：神戸駅近傍） D51 1001 - 1161
先台車：LT128、従台車：LT157、テンダー：10-20、手動（ねじ式）逆転機
1944年（昭和19年）度発注グループ（1944年（昭和19年）から1945年（昭和20年）にかけて竣工）は、上述の標準形後期やD52形と同様にランボードやデフレクターなどに木材などの代用材を多用、煙室前部上方と煙室扉上部の丸みの省略、ドームのカマボコ形化ただし日立製の12両は普通型ドームで製作されている。、といった簡素化に加え、台枠を省略した船底形炭水車に変更するなど、より一層の資材節約と工期短縮を図った戦時設計とし、また前述のとおり缶圧と動輪上重量の増大が行われて牽引重量増が図られた。このため新形式としてもよいところ、途中欠番を置いて1001から付番した。しかし、粗悪な代用材料を使用し、本来はリベット2列が基本だったボイラーなどの重要接合部をリベット1列に簡略化、さらに溶接不良が少なからずあったことが原因でD51 1140がボイラー爆発事故を起こし、乗務員には「爆弾を抱えて運転する気分」などと酷評された。戦後、これらの車両は、代用材使用部品の正規部品への交換、X線検査で状態不良と判定されたボイラーの新製交換などにより性能の標準化が行われたが量産型（標準型）・準戦時型共々200両超のボイラー交換車が存在し、この結果準戦時型・戦時型由来であってもD51 1098のように好調機として重用された車両がある。、性能面に影響のなかった部位はそのまま存置され、カマボコ形ドームや炭水車の形状などに特徴が残った（なお、きわめて少数ではあるが、戦後の改装時に、炭水車を船底形から標準型と同じものに振り替えた例もある）自動給炭機を取り付けた2両が該当する。。ごく一部の機体は、煙室前面と煙室扉上部の欠き取りもそのまま残されていた。
製造 量産を進める段階で国内情勢が戦時体制へと突入し、貨物機である本形式に対する需要が非常に大きくなったため、国内の大型機関車メーカー5社と国有鉄道の工場（工機部）のうち8工場が製造に参加し、1936年（昭和13年）から1945年（昭和20年）までの間に1,115両もの多数の車両が製造されることとなった。そのうちの8両については、国有鉄道の発注ではなく、私鉄の戦時買収や南樺太の内地化に伴い鉄道省へ編入されたもの、外地向けのものが戦況の悪化に伴う制海権喪失により発送できなくなり、国有鉄道籍を得たものである。また、955 - 1000は欠番となっているが、戦時型を1001から付番し番号で区別したためである。そのため、国有鉄道所有機のラストナンバーは1161である。
鉄道省（国有鉄道）発注車 国有鉄道発注車は、全部で1,107両である。その製造の状況は、次のとおりである。
1935年度（23両） 川崎車輛（13両）：D51 1 - 13（製造番号1643 - 1655） 汽車製造（10両）：D51 14 - 23（製造番号1371 - 1380） 1936年度（25両） 川崎車輛（14両）：D51 24 - 37（製造番号1738 - 1742・1783 - 1791） 汽車製造（5両）：D51 38 - 42（製造番号1451 - 1455） 日立製作所（6両）：43 - 48（製造番号813 - 818） 1937年度（52両） 川崎車輛（27両）：D51 49 - 67・71 - 78（製造番号1807 - 1819・1824・1825・1828 - 1831・1890 - 1897） 日立製作所（3両）：D51 68 - 70（製造番号868 - 870） 汽車製造（17両）：D51 79 - 85・91 - 100（製造番号1532 - 1538・1560 - 1569） 浜松工場（5両）：86 - 90（製造番号19 - 23） 1938年度（127両） 汽車製造（6両）：D51 101 - 106（製造番号1570 - 1575） 川崎車輛（14両）：D51 107 - 120（製造番号1932 - 1945） 日立製作所（27両）：D51 121 - 133・173 - 186（製造番号990 - 1002・1040 - 1053） 日本車輌製造（39両）：D51 134 - 172（製造番号594・595・660 - 696） 大宮工場（8両）：D51 187 - 194（製造番号1 - 8） 浜松工場（8両）：D51 199 - 206（製造番号24 - 31） 鷹取工場（7両）：D51 211 - 217（製造番号1 - 7） 小倉工場（7両）：D51 220 - 226（製造番号16 - 22） 長野工場（3両）：D51 229 - 231（製造番号1 - 3） 土崎工場（2両）：D51 232・233（製造番号1・2） 郡山工場（3両）：D51 234 - 236（製造番号1 - 3） 苗穂工場（3両）：D51 237 - 239（製造番号1 - 3） 1939年度（196両） 大宮工場（10両）：D51 195 - 198・243 - 244・469 - 472（製造番号9 - 18） 浜松工場（15両）：D51 207 - 210・245 - 250・473 - 477（製造番号32 - 46） 鷹取工場（11両）：D51 218・219・251 - 254・478 - 481・490（製造番号8 - 18） 小倉工場（10両）：D51 227・228・255 - 258・482 - 485（製造番号23 - 32） 苗穂工場（4両）：D51 240 - 242・489（製造番号4 - 7） 長野工場（3両）：D51 259・260・486（製造番号4 - 6） 土崎工場（3両）：D51 261・262・487（製造番号3 - 5） 郡山工場（3両）：D51 263・264・488（製造番号4 - 6） 川崎車輛（45両）：D51 265 - 309（製造番号2143 - 2152・2168 - 2177・2191 - 2197・2200 - 2209・2212・2211・2210・2213 - 2217） 日立製作所（50両）：D51 310 - 359（製造番号1189 - 1237・1240） 日本車輌製造（27両）：D51 379 - 405（製造番号754 - 780） 汽車製造（15両）：D51 442 - 456（製造番号1861 - 1875） 1940年度（184両） 日立製作所（43両）：D51 360 - 378・589 - 612（製造番号1238・1242・1239・1241・1243・1244・1246・1245・1247 - 1257・1420 - 1431・1434・1433・1432・1435 - 1443） 日本車輌製造（45両）：D51 406 - 441・613 - 621（製造番号781 - 816・891 - 899） 汽車製造（20両）：D51 457 - 468・581 - 588（製造番号1786 - 1887・2024 - 2031） 大宮工場（10両）：D51 506 - 515（製造番号19 - 28） 浜松工場（13両）：D51 518 - 530（製造番号47 - 59） 鷹取工場（10両）：D51 491 - 500（製造番号19 - 28） 小倉工場（9両）：D51 535 - 543（製造番号33 - 41） 長野工場（3両）：D51 548 - 550（製造番号7 - 9） 土崎工場（3両）：D51 551 - 553（製造番号6 - 8） 郡山工場（4両）：D51 555 - 558（製造番号7 - 10） 苗穂工場（4両）：D51 559 - 562（製造番号8 - 11） 川崎車輛（17両）：D51 564 - 580（製造番号2417 - 2433） 三菱重工業（3両）：D51 632 - 634（製造番号323 - 325） 1941年度（79両） 鷹取工場（6両）：D51 501 - 505・690（製造番号29 - 34） 大宮工場（2両）：D51 516・517（製造番号29・30） 浜松工場（5両）：D51 531 - 534・685（製造番号60 - 64） 小倉工場（4両）：D51 544 - 547（製造番号42 - 45） 土崎工場（1両）：D51 554（製造番号9） 苗穂工場（1両）：D51 563（製造番号12） 日本車輌製造（25両）：D51 622 - 631・670 - 684（製造番号932 - 941・995 - 1000・1020 - 1028） 三菱重工業（17両）：D51 635 - 641・660 - 669（製造番号326 - 332・336 - 345） 日立製作所（18両）：D51 642 - 659（製造番号1460 - 1477） 1942年度（112両） 浜松工機部（12両）：D51 686 - 689・819 - 826（製造番号65 - 76） 鷹取工機部（9両）：D51 691 - 694・831 - 835（製造番号35 - 43） 日立製作所（33両）：D51 695 - 727（製造番号1669 - 1668・1679 - 1691） 日本車輌製造（12両）：D51 728 - 739（製造番号1130 - 1141） 川崎車輛（20両）：D51 748 - 767（製造番号2692 - 2701・2718・2719・2725 - 2728・2763 - 2766） 汽車製造（13両）：D51 773 - 785（製造番号2256 - 2261・2282 - 2286・2303・2265） 三菱重工業（13両）：D51 791 - 803（製造番号360 - 372） 1943年度（163両） 日本車輌製造（33両）：D51 740 - 747・846・847・916・917・1063 - 1083（製造番号1182 - 1187・1215 - 1220・1229 - 1249） 川崎車輛（40両）：D51 768 - 772・843 - 845・918 - 949（製造番号2866 - 2873・2892 - 2901・2908 - 2917・2953 - 2964） 汽車製造（15両）：D51 786 - 790・866 - 875（製造番号2326 - 2330・2355 - 2364） 三菱重工業（35両）：D51 804 - 818・896 - 915（製造番号373 - 387・399 - 418） 浜松工機部（12両）：D51 827 - 830・848 - 852・861 - 863（製造番号77 - 88） 鷹取工機部（15両）：D51 836 - 842・853 - 860（製造番号44 - 58） 日立製作所（13両）：D51 876 - 888（製造番号1814 - 1826） 1944年度（146両） 日立製作所（19両）：D51 889 - 895・1051 - 1062（製造番号1827 - 1837・1886 - 1888・1890・1889・1891 - 1893） 三菱重工業（50両）：D51 1001 - 1050（製造番号419 - 468） 日本車輌製造（46両）：D51 1084 - 1129（製造番号1272 - 1289・1291 - 1318） 川崎車輛（31両）：D51 1130 - 1160（製造番号3008 - 3011・3013 - 3024・3026 - 3028・3030 - 3042）
恵須取鉄道からの購入車 D511・2 → D51 864・865：恵須取鉄道（樺太）より買収。
1944年に未成のまま買収された樺太の孤立鉄道より編入したもので、概ね標準形に準ずるが、寒冷地対策として製造時より密閉キャブであり、炭水車の前端部にも風除けを立ててキャンバス製の幌を運転台との間に設けていたのが特徴である。1943年、汽車製造製（製造番号2235・2331）。この2両は樺太には送られず、北海道内で使用された。
胆振縦貫鉄道買収車 D5101 - D5105 → D51 950 - D51 954：1944年胆振縦貫鉄道より買収
内地私鉄がD51形同等機を新造した唯一の事例である。D5101 - D5103の3両は同鉄道開業前の1940年5月に設計認可を得て、開業直後の1941年1月に竣工した。厳密な竣工日は順に1941年1月9日、11日、13日。以後輸送力強化のため、それぞれ1942年7月17日・1943年5月7日付けでD5104・D5105が増備された。製造はD5101 - D5104が汽車製造（製造番号2021 - 2023・2234）、D5105が日立製作所（製造番号1785）で、いずれも同時期の省鉄向けに準じた仕様で竣工しており、形態も標準形と同様である。
日本窒素からの購入車 D51 1161 日本窒素より購入。
海南島の日窒興業石碌鉄道で使用するため日本車輌製造本店で製造されたものの、海軍の敗退で制海権が失われ、発送できなくなったものを国鉄が購入した。戦時形であり、D51形全体で見ても唯一の1945年（昭和20年）製（製造番号1373）で、鉄道研究者の実見により、工作方法がより簡素化されていたのが確認されている。
外地（日本国外）向け車