国鉄151系・161系・181系電車（こくてつ151けい・161けい・181けいでんしゃ）は、日本国有鉄道（国鉄）が設計・製造した直流用特急形電車である。
国鉄初の特急形電車として1958年（昭和33年） - 1963年（昭和38年）に製造された151系電車（当初の制式名称は20系電車）を基本に、山岳線区対応と耐寒耐雪仕様への設計変更を行い1962年（昭和37年）に製造された161系電車、151系・161系の性能向上と仕様統一を行い1964年（昭和39年）11月以降1969年（昭和44年）までに改造もしくは新製で落成した181系電車1964年（昭和39年）11月 - 1965年（昭和40年）1月にかけて大井工場（当時）で151系から181系へ改造された17両は暫定的に改番手続きをせず151系のまま落成し、1965年（昭和40年）5月以降に改番を行った。履歴上181系として最初に落成したのは、161系として発注されながら製造途中で181系に変更されて汽車会社が新製したクハ181-44・45 サシ181-43の3両、浜松工場が施工担当した151系から改造車であるモハ181-21+モハ180-59の2両で、計5両の落成日は1965年（昭和40年）1月20日である。に発展した。
151系・161系・181系の3系列は技術面・運用面での連続性が大きいことから、本稿ではこれら3系列を一括して解説を行う。
概要 151系・161系・181系の差異系列電動機出力歯車比抑速ブレーキ耐寒耐雪構造主制御器ノッチ戻し制御151系100 kW (MT46)3.50なしCS12Aなし161系4.21ありCS12C181系120 kW (MT54)3.50CS15Bあり 1956年（昭和31年）秋の東海道本線全線電化に伴い、東京 - 大阪間を6時間30分で運転する電車特急が計画され、翌1957年（昭和32）に完成した国鉄初の新性能電車となる90系電車（後の101系）を基本に設計された国鉄初の特急用電車が20系電車であり、1959年（昭和34年）6月の車両称号規程改正で151系電車に改称された。
最初に投入された列車の愛称名から「こだま形」とも称された佐藤博「151系（モハ20系）電車 車両のあゆみ」『鉄道ピクトリアル』2005年9月号、p.10。 設計思想や車体構造は後に開発された交流直流両用の485系グループや485系を基本とした183系・189系電車をはじめとする国鉄特急形電車の原点となった。
161系電車は1962年（昭和37年）に運転開始された上野 - 新潟間特急「とき」用に製造された。151系電車をベースに車体構造は共通設計としたが、山岳線区かつ冬期は豪雪地帯である上越線での運用に対応させるべく耐寒耐雪構造とした上で機器類や走行装置の設計変更を行った派生系列である。
181系電車は1964年（昭和39年）以降に151・161系へ仕様・性能を統一した改造により落成した系列であり、1966年（昭和41年）・1969年（昭和44年）・1978年（昭和53年）には新製も行われた。
開発の経緯 日本の鉄道の大動脈である東海道本線は、国防上の観点から沼津 - 京都間が第二次世界大戦後まで非電化であったが、1956年（昭和31年）11月19日に全線電化が完成した。特急列車「つばめ」「はと」が全区間EF58形電気機関車牽引となり、所要時間もそれまでの8時間から7時間30分へスピードアップが達成されたが福原俊一『国鉄特急電車物語 直流電車編』p.49、戦後の東海道本線は輸送量の増進がとどまらず、全線電化によるさらなるスピードアップを踏まえ、東京 - 大阪間を日帰り可能な6時間30分で結ぶ特急列車が計画された。
当初は機関車牽引列車（客車列車）により行う構想であり、EH10 15高速試験車1955年（昭和30年）10月に東芝が製造。落成時から主電動機を標準車のMT43形から、より強力なSE174形を搭載し、歯車比も通常の21:77 = 1:3.67から高速寄りの25:77 = 1:3.08へ変更させたほか、電磁直通ブレーキも装備し、塗色も量産機の黒からぶどう色2号に変更された。試験終了後の1958年（昭和33年）に歯車比や塗色を量産機と同様に改修、1960年（昭和35年）には電磁直通ブレーキも撤去された。と10系軽量客車による試験が実施され、最高で120 km/hを達成福原俊一『国鉄特急電車物語 直流電車編』p.50。さらに同年12月5日の下り、6日の上り「つばめ」を東京 - 米原間で試験的に牽引した列車暖房への対応と異常時のバックアップ用として次位にEF58形を連結された。。本試験結果は特に問題もなく、実績を反映してEH10形をより高速化・軽量化した優等旅客列車牽引用の8軸電気機関車EH50形製造計画も進められ、1956年（昭和31年）には最大運転速度120 km/h、機関車重量102.4 t以下、主電動機1基あたりの出力は325 kW以上といった計画の概要が決定した。しかし、軸重の大きい電気機関車牽引での連続高速運転には軌道強化などに膨大な投資が必要等のデメリットが大きいと判断され、動力集中方式の機関車牽引による高速列車計画は断念された。これを受けて、高速列車運転は日本の鉄道事情に合う動力分散方式の電車で行うとの方針に転換された。
当時は80系湘南電車による長距離電車運転も順次拡大していたが、国鉄内部では「電車は音が大きく乗り心地も悪く長距離に向かない」という認識も根強くあった。しかし、将来は電車特急が主流になるとの技術者の強い信念もあり、国鉄内部でも電車特急による運転方針が決定福原俊一『日本の電車物語 新性能電車編』p.51。1957年（昭和32年）9月には小田急電鉄よりロマンスカー3000形SE車を借り受けての高速度試験が東海道本線で行われ、狭軌では当時の世界最高速度である145 km/hを記録した福原俊一『国鉄特急電車物語 直流電車編』p.56。同年10月 - 11月には国鉄初の新性能電車90系による高速度試験が行われ、当時の国鉄最高速度となる135 km/hを記録するとともに浜松 - 米原間で長距離高速試験列車が運転された。この試験結果も合わせ、電車による長距離高速運転を行う準備が確立した福原俊一『国鉄特急電車物語 直流電車編』p.57。東京 - 大阪間を日帰り可能とする本構想は、出張などのビジネス形態に便利とのことからビジネス特急と呼ばれるようになった福原俊一『国鉄特急電車物語 直流電車編』p.53。
車両設計に大きく関わったのは島秀雄国鉄技師長【TBSスパークル】1958年11月1日 特急こだま 初の運行（昭和33年） TBSスパークル映像ライブラリーと星晃主任技師である。車両デザインは高速運転を考慮した高運転台ならびに客室の騒音源となる機器類を遠ざけて収納するボンネットを持つスタイルが採用された。1958年（昭和33年）2月 - 3月には大阪大学の風洞で前面形状の5分の1スケール模型と実物大ユニットクーラーの空力試験が実施され、良好な結果が得られた。
列車愛称とシンボルマークの一般公募 1958年（昭和33年）5月には列車愛称と先頭部シンボルマークの一般公募が行われた福原俊一『国鉄特急電車物語 直流電車編』p.60。各駅にポスターが掲示されるとともに同月4日の新聞夕刊紙上に発表された。
愛称名は既に他の列車で使用中もしくは将来使用予定のある「富士」を避けるなどの条件が付けられた上で、電車特急の軽快さと東京 - 大阪間日帰りのイメージに合うとして374票の投票があった「こだま」に決定した。
シンボルマークは新設特急以外での将来の使用を配慮し、列車愛称を含まないとした上で円形内に図案を描いた既存のヘッドマークとは異なるスピードを象徴するデザインを求めたが、現実にはこれらの条件を無視したヘッドマークを描いた案が約半数だったほか、小中学生によると思われるクレヨン・オイルパステルなどを使用して安易に描かれた作品も多数存在した中、応募総数5,537点から約800点の候補を選出し、6月末の最終選考で三重県上野市（現・伊賀市）在住の男性による逆三角形の図案が採用された電気車研究会・刊 鉄道ピクトリアル 1958年9月号（通巻№86） p20 - 21 田崎乃武雄（国鉄本社旅客課）「『こだま』号の愛称と『マーク』が決まるまで」。
同時に先頭車の側面を飾る「国鉄」のロゴタイプも選ばれ、シンボルマーク公募佳作の中からスピード感を持たせたJNRマークが採用された。 20系電車は同年9月に落成し、同年11月1日より国鉄初の電車特急「こだま」として運転を開始した福原俊一『国鉄特急電車物語 直流電車編』p.77。
構造 ※本項では1958年（昭和33年）9月に20系電車として落成した時点での状態を基に解説を行い、以後の後天的改良ならびに改造は後述する。
車体 構体は10系客車を踏襲した軽量セミモノコック構造である。車体長さは中間車が20,000 mm（最大長 = 連結面間20,500 mm）、先頭車がボンネットのある分長く21,000 mm佐藤博「151系（モハ20系）電車 車両のあゆみ」『鉄道ピクトリアル』2005年9月号、p.12（最大長21,250 mm、1960年（昭和35年）以降は連結器カバー変更で21,600 mm）である。
車体断面は最大車体幅が車両限界一杯の2,946 mm、腰板部は半径3,000 mmの裾絞りを設け、側窓から上（幕板）は内側に2°傾斜させた形状とした。特急形車両であり定員（着席）乗車を前提としたため、客室床面高さは1,110 mm、天井高は2,100 mm、屋根高さは3,350 mmと、極力低く抑えられた。この屋根高さは後の481系や183系以降の特急形電車よりも低く、床面も低いため、同じ車両限界で製造されている後年の特急形車両と比べても窓の高さが低く、窓と車体裾絞りとの相対的な位置関係も異なっている。
騒音防止と冷暖房効果向上を図り、構体内面にはアスベスト1950 - 1960年代には吹き付け加工で施工できる軽易な遮熱手段として建築物や車両で多用されていたが、後年になって人体への発ガン性の問題が明らかになり使用が禁じられた。の吹付けやグラスファイバーの貼付けを施工した。
本系列を最も特徴付けるエクステリアデザインは、高速運転に備えて運転士の視界を確保するため高く上げられた運転台、騒音発生源を客室からできるだけ遠ざけるため電動発電機 (MG : 150 kVA) や空気圧縮機 (CP : 3,000 L/min) を搭載する運転席前方のボンネットによって構成される佐藤博「151系（モハ20系）電車 車両のあゆみ」『鉄道ピクトリアル』2005年9月号、p.17。保守点検の容易さとスピード感を両立するため角に丸みを持たせてボンネットの上部が下部より若干突き出た構造を採用する。
前面形状の設計にあたっては、星晃が1954年（昭和29年）にヨーロッパの鉄道視察中に試乗したイタリア国鉄ETR300形展望特急電車を参考にした福原俊一『国鉄特急電車物語 直流電車編』p.59。運転台は高速運転に最適として高運転台構造が採用されたが、踏切事故での衝突の危険性から展望室の採用は見送られ、従来の電車では床下に吊り下げられていた電動発電機（MG）・空気圧縮機（CP）を格納する機械室を前面に設けたボンネット構造となった。
また前灯国鉄では「ヘッドライトは前部標識」という考えから前照灯ではなく前灯と称する。・尾灯はボンネットの両側面に設けられたケースに収められ、さらに前灯1灯を運転台屋根上に搭載した。当時の日本国有鉄道運転規則（省令）では前灯は1灯と決められていたが、110 km/hという未曽有の高速運転を実施するにあたり、運輸大臣（当時）の特認を得て遠方視認性向上を目的に増設された。下部前灯には非常時の後方防護用として左右交互点滅回路が装備されており、列車の最後部となる時には乗務員室内に格納された赤色フィルターを装着する。
屋根上前灯横左右には、通過標識灯やマーズライトとしての機能を持つ青紫色に点滅するマーカーライト交互点滅灯もしくはウインカーランプとも呼称。が設置された佐藤博「151系（モハ20系）電車 車両のあゆみ」『鉄道ピクトリアル』2005年9月号、p.18。本ライトはアメリカ合衆国の長距離バスに倣ったものとされ、始発駅入線時や主要駅通過時の注意喚起に使用した。
旅客乗降用扉は新たに開発したTK100形小型軽量直動式ドアエンジンで駆動する幅700 mmの片引き戸を各車両の片側1ヶ所に設け、座席車では原則後位側に乗降デッキと併せて設置した。ただしモハシ21形はビュフェと客室の境界を、後に製造されたクロ151形は区分室と開放室の境界を兼ねるため車体中間部に設置するほか、クロ151-7事故廃車に伴い方向転換の上で緊急改造されたクロ150-3は例外的に乗務員室扉次位に旅客乗降用扉を設置する特異な構造となった。 「こだま」運転開始時の8両編成ではクハ26+モハ20+モハシ21+サロ25を向い合わせにして組成したことから、大阪方4両が東京方に、東京方4両が大阪方に乗降扉を設置する形となった。この思想は1959年（昭和34年）12月の暫定12両化時にもモロユニットは大阪方に、サハ150形は東京方に組込み、1960年（昭和35年）の「つばめ」本系列化時にはサシ151形を境に大阪方を1等車、東京方を2等車とする組成に継承されたほかこれは従前から食堂車が優等旅客を対象としていたことや、さらに上級車両を下級乗客が極力通り抜けないように等級を区分する位置に編成されていた考えが、戦後になっても基本的に踏襲されていた影響もある。、1960年（昭和35年）12月から運転開始された80系特急形気動車の編成組成にも踏襲された。
客室内は防音を図るため床はキーストンプレートの谷を利用し防振ゴムをはめ込んだ「浮床構造」を採用。電動車は電動機点検口を廃止した。 モハ20形とクハ26形の奇数番号車は防音効果比較のため従来の固定床となったほか、浮床構造の車両でもデッキやビュッフェの部分など客室以外の場所は固定床とした奇数号車ではなく"なお比較のため東京寄りの2両については従来のような床構造(固定式)を採用している"と記載されている。
空気抵抗低減を目的に、連結面間には車体断面全周を覆う形でゴム製外幌が採用された。
塗色はクリーム4号を地色とした上で窓回り・裾・雨樋に赤2号の帯が巻かれ、後の「国鉄特急色」の原点となった。これは当時国際的に注目されていた欧州のT.E.E.列車に倣ったものである。下部のライトケースは逆に赤2号を地色とし、クリーム4号による細線を3本通した翼をイメージさせるものとした。窓回りとライトケース回りの帯端部は、運転台前部窓に対して60度クロ151形およびクハ180-51を除くクロ・クロハ181形からの改造車は塗り分けの傾斜角度が70度。の傾斜角度を持つ。当初は側面の赤帯を前面へ回すことも検討されたが不採用この塗分け方は後に雪中での視認性を向上させることを目的として781系電車で採用。となった。
前頭部に設置された特急の「T」を意匠化した逆三角形エンブレムのデザインは、一般からの公募で寄せられた原案（先述）を手直ししたもので、応募総数5,000通以上の中から選定された福原俊一『国鉄特急電車物語 直流電車編』p.62。これらは後に製造されたほとんどの国鉄特急用電車・気動車にも特急の一貫したイメージとして採用されたほか、EF66形電気機関車では正面ナンバープレート台座の意匠としても採用された。
側面にもステンレス製の新たな国鉄マークを取り付けることとなり、特急エンブレム公募の選外佳作デザインの中からスピード感のあるJNRマークが採用された。JNRマークは国鉄広報部の広報資料や公式パンフレットを始め、国鉄鉄道連絡船のファンネルマーク、国鉄コンテナ（黄緑6号への塗替え後）、国鉄バス（ピンク色の特急色以降）にも使われ、国鉄分割民営化までの新たなシンボルマークとなった。
本系列以前の機関車牽引特急列車では愛称と絵が入ったヘッドマークやテールマークが装着されていたが、本系列では五角形状のアクリル樹脂製電照透過式愛称板を前面中央部に掲出するスタイルに変更。白地に愛称名を黒、その下に赤のローマ字で記す方式となった。当初は「こだま」以外の定期運用がなかったため固定式であったが、1960年の「つばめ」電車化により交換可能な構造に変更された。 ただし、ヘッドマークデザインについて数種の例外がある。詳細については#ヘッドマークを参照。
先頭部には連結器を常備せず、非常時に取り付けるためのスペースのみが設けられ、通常はその部分を赤く塗装した四角いカバーで覆う形を採用した。
車内設備 座席は、3等車が2人掛け回転クロスシート、2等車が2人掛けリクライニングシートを採用。窓ガラスは2等車が座席1脚分で幅975 mm、3等車が座席2脚分で幅1,435 mmの大きさとなった佐藤博「151系（モハ20系）電車 車両のあゆみ」『鉄道ピクトリアル』2005年9月号、p.14。完全空調方式を採用したことから、側窓は乾燥空気を封入した二重ガラス複層固定窓が採用された。
冷房装置は分散式のAU11形で、各車の屋根上に中間車は6基、先頭車は5基搭載された。2基を1組（5基搭載車は1組が1基のみ）とした上で、「キノコ型」と呼ばれるカバーが設置されている佐藤博「151系（モハ20系）電車 車両のあゆみ」『鉄道ピクトリアル』2005年9月号、p.131957年にサロ85020で試験を実施。好調な結果を残したため正式採用となったが、後期車はAU12形に変更。前期車も後にAU12形に交換されたが、サロ181-6のみが廃車までAU11形のまま残存した。同車は1964年に東海道新幹線開業による向日町運転所への転出ならびに上越特急「とき」転用計画も漏れたことから、田町区でサロ151-6のまま休車となり1968年11月に181系化改造を施工された経歴がある。。暖房装置は従来と同じく座席下に電熱ヒーターを搭載するが、架線から直流1,500 Vを直接通電する従来の方式をやめ先頭車搭載の電動発電機 (MG) から供給されるサービス用交流電源から給電へ変更した。
トイレ・洗面所を各車両に設置し、外国人客を考慮してサロ151形には洋式トイレを採用した。トイレ側窓は小さくして外部から人影が見えないように配慮し、臭気抜き窓は上部が内折式で7 cmだけ開く1963年に制作された映画『天国と地獄』（黒澤明監督）では、この窓と車内電話がトリックとして利用されストーリー上の重要な役割を果たしているほか、列車内シーンは1編成丸ごとチャーターし実際に東海道本線を走行させた上で撮影が行われた。構造である。
主要機器 走行機器類は90系電車を基本としており、CS12A電動カム軸多段抵抗制御器により2両分8基のMT46A形主電動機を制御するMM'ユニット方式を採用佐藤博「151系（モハ20系）電車 車両のあゆみ」『鉄道ピクトリアル』2005年9月号、p.15。高速運転に備えて歯車比3.50・弱め界磁率35 %とし、SELD発電ブレーキ併用電磁直通ブレーキを搭載大手私鉄で採用されているHSC-Dブレーキと同等品。。当初の4M4T→6M6T編成で10パーミル上り勾配での均衡速度は103 km/h（速度種別A3）、起動加速度はMT比1:1で毎秒1.3 km/h、同2:1で毎秒1.6 km/hの性能とされた。
台車は、空気ばね台車が国鉄電車で初の本格採用となった。DT21系を基本に、枕ばねをベローズ式空気ばねとし、ボルスタアンカーを追加したDT23形・TR58形を装着する佐藤博「151系（モハ20系）電車 車両のあゆみ」『鉄道ピクトリアル』2005年9月号、p.16。台車枠は軽量化のために6 mm厚のプレス鋼板が用いられ、揺れ枕つりの支持方式はナイフエッジ式、補助空気室は上下分割式、空気ばねパンク検出装置はマイクロスイッチ式が採用されている。
パンタグラフは、PS16形の集電舟支え装置の改良等を加えたPS16A形を採用した。
「こだま」の運行開始当時は台車を含む床下機器がグレーに塗装されていたが、運行開始後に全般検査を担当した大井工場の要請で他の国鉄電車と同様の黒に変更された。
20系→151系
1950年に登場した80系湘南電車による長距離電車運転の実績ならびに90系新性能電車の技術を元に国鉄初の特急型電車として1958年に落成したのが20系電車である。当初は旧形式称号規定により落成したが、1959年6月の車両称号規程改正で151系に改称された福原俊一『国鉄特急電車物語 直流電車編』p.85。東海道新幹線開業前の東海道本線のみならず国鉄黄金時代を象徴する車両で、1959年には第2回鉄道友の会ブルーリボン賞を受賞した。
1958年11月1日よりビジネス特急「こだま」として営業運転を開始福原俊一『国鉄特急電車物語 直流電車編』p.78、1959年7月31日には高速度試験が行われ、当時の狭軌鉄道世界最高速度となる163 km/hを記録した福原俊一『国鉄特急電車物語 直流電車編』p.86。
1960年には客車特急「つばめ」「はと」の電車化が行われ、展望客車に代わる特別座席車のクロ151形「パーラーカー」も組み込まれた。1964年の東海道新幹線開業後は山陽本線系統の特急に転用されたほか、一部車両が上越線特急「とき」へ転用される際に性能向上工事を施工し181系へ改称。また山陽本線転用車も1965年以降同様の工事を施工され181系化され、1968年以降に485系への置換えにより、上越線・信越本線・中央本線特急に転用された。
151系のまま余剰休車となったサロ151-6・サロ150-2も1969年までに「あさま」増発用として181系に改造されサロ151-6（→サロ181-6）は1968年11月12日付、サロ150-2（→サロ180-2）は1969年6月14日付でそれぞれ改造竣工。、151系は形式消滅した。
20系の形式 クハ26001 - 26006（Tc） ボンネット形先頭部を持つ制御車で定員56名の3等車（現・普通車）。後方確認用にボンネット上にバックミラーを、運転台後部にはパンタグラフなどの監視用窓を設置する。 1960年の編成替えにより東京方先頭車となる。 クロ151形の落成に合わせ屋根上前灯左右に予備笛を増設。 ウインカーランプは砲弾を逆向きにした形状である。
サロ25001 - 25006（Ts） 2人掛けリクライニングシートを装備した2等車で定員は52名。国鉄電車史上初の「特ロ」クラス座席車である。AMラジオ聴取用としてイヤホンジャックが装備され、車掌室前には2人用のビジネスデスクが設置された。回送運転台を装備する。
モハ20001 - 20006（M） 主制御器を搭載しモハシ21形とユニットを組む中間電動車で定員は68名の3等車。
モハシ21001 - 21006（Mb'） モハ20形とユニットを組むビュフェ3等合造中間電動車で客室定員は36名。半室構造立食スタイルのビュフェではあるが、国鉄電車史上初の食堂車である。客室部とビュフェ部の中間にデッキを設置したため冷房装置も2基・1基ずつ都合4つの大小カバーに収納され搭載モハ180形50番台への改造後もそのままの状態とされた。するほか、本形式のみ洗面所がない。 水タンクはビュフェでの大量使用に対応できるよう950 Lを1基・550 Lを2基搭載とした。 ビュフェは中央にカウンターを設けカウンターの反対側窓下にもカウンターテーブルを取り付け、外を眺められるような立食スペースとした。この部分の窓は立ち姿勢からの眺望を考慮し下端を床面から1,080 mmとした。 中央カウンター内側は調理室とし、大型電気冷蔵庫・大型冷水器・ジュースクーラー・アイスクリームストッカー・電気コンロ・サイフォン式コーヒー沸かし器・トースター等の電気機器を装備するが、電子レンジは当時まだ開発途上だったことから未設置当初の計画では、コーヒーショップをイメージし、エスプレッソコーヒーマシンやソフトクリームフリーザーを用意する予定であったが、装置が高価でまたアルコール類の提供も考慮しなければならず、最終的には上記の調理設備に変更となった。。この部分は、下端を床面から1,305 mmの高さとした1,230 mm×315 mmの小窓が3枚設置された。また物資積卸用750 mm幅の業務用開き戸が設置された。 サービス面では壁面へのスピードメーターならびに将来の列車電話1960年8月20日から供用を開始。通話可能区域は東京23区・名古屋市・大阪市のみ。サービス開始に備えて電話室が設置された。
151系の形式 旧・車両番号新・車両番号クハ26001 - 26006クハ151-1 - 6サロ25001 - 25006サロ151-1 - 6モハ20001 - 20006モハ151-1 - 6モハシ21001 - 21006モハシ150-1 - 6 1959年6月1日付の車両称号規程改正により、20系の各形式は151系に改称改番された佐藤博「151系（モハ20系）電車 車両のあゆみ」『鉄道ピクトリアル』2005年9月号、p.19。
当初から151系として製造されたのは、1959年12月に実施された「こだま」暫定12両編成化で増備された以下の3形式からである。 モロ151・150-1 - 13（Ms・Ms'） 従来の電車では騒音を避けるため2等車は付随車としていたが、列車の長編成化に伴う2等車の両数増により電装化が避けられず、また国鉄技術陣が151系の防音対策に自信を持ったことで初の2等電動車として誕生した形式である。 車体設計はサロ151形から回送運転台を省略した形で定員も同様の52名であるが、モロユニットではそれぞれ後位構造に差異を持たせた。 モロ151形は乗務員室と荷物保管室を設置しトイレは和式、モロ150形は乗務員室兼荷物保管室と1 - 6ではビジネスデスクと7 - 12では荷物保管室を設置しトイレは洋式とした「つばめ」電車化時点でサロ2形式を含みビジネスデスクと洋式トイレが1両おきの設置にする配慮である。。 1959年製造車は1・3・5の飛び番とされ、2・4・6は1960年の「つばめ」「はと」電車化時に、7 - 12は1961年の増発、13は1962年の山陽本線広島電化による「つばめ」1往復延長用として製造された。
サハ150-1 - 24（T'） 定員72名の3等付随車佐藤博「151系（モハ20系）電車 車両のあゆみ」『鉄道ピクトリアル』2005年9月号、p.23。第2次増備で製造されたモハ150形を付随車化した構造のため偶数形式となった。 1959年製造車は1 - 6でモロユニットのような飛び番ではない。 7 - 11は1961年の増発、12は1962年の広島電化増発、13 - 24は1963年の再12両化に対応する形で製造された。
1960年（昭和35年）6月1日ダイヤ改正で実施された客車特急「つばめ」「はと」の電車化に伴い同改正で「はと」は一旦「つばめ」に統合され廃止。、以降に製造されたのが以下の形式である。 クロ151-1 - 12（Tsc）