JR九州キハ200系気動車
車体は普通鋼製20m車体で、片側3箇所にステップ付きの両開き扉を設置しており、前面は貫通扉を設けた構造となっている。ブレーキシステムを電気指令式とし、自動空気ブレーキの在来車両との併結は考慮していないため、連結器は電車と同じ密着式のものを採用しているが、非常時に在来車と連結するための中間連結器を装備している。走行用機関は新潟鉄工（現：新潟原動機）またはコマツ（220形200番台）の331kW（450PS）の出力のものを2エンド側に1基装備して連結面側台車の2軸を駆動する。これに伴い排気管を車体外部の連結面に設置して室内スペースを確保しているが、両運転台付きのキハ220形では従来通り室内に排気管を貫通させている。
国鉄キハ01系気動車
エンジンは、日野ヂーゼル工業が太平洋戦争後1950年にトラック・バス用に開発した直列6気筒DS系ディーゼルエンジンをベースに、アンダーフロアバス「ブルーリボン」用として水平シリンダ式に設計変更したバージョンを流用した。試作車4両がDS21形（日野の呼称では「型」、連続定格出力60 ps/1,200 rpm）を搭載、以後は強化形であるDS22（連続定格出力75 ps/1,700 rpm）に変更された。白棚線では低いホームからの乗車が計画されていたことでも判るように、この系列のエンジンの採用は車両床面高さの引き下げが主眼であった。