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35系気動車
エンジンもキハ58系と同様の、水平シリンダー形のDMH17Hエンジン（180PS/1,500rpm）である。本系列では車両中央部にもステップ付き扉を設置したため、車体中央部分の床下面積が小さくなることからエンジンの2基搭載は困難であり、全形式が1基エンジンである。直立シリンダーエンジンは調達コストがやや低いものの、床に点検蓋を設置する必要があり、その補強でさらなる重量増を招くため、設計段階で廃案となった。これに標準形の液体変速機であるTC-2A形またはDF115A形が組み合わされた。