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。
JR西日本キハ126系気動車
ディーゼルエンジンはキハ187系と同じコマツ製の SA6D140H (450PS/2,100rpm) を1基搭載し、片方の台車に動力を伝達する（2軸駆動）。最高速度は100km/hであるが、起動加速度および中高速域での加速性能は従来車より向上している。2次車には馬力切り替えスイッチを備えており、450PSと低出力仕様である265PSに切り替えることが可能である。