国鉄381系電車（こくてつ381けいでんしゃ）は、日本国有鉄道（国鉄）が開発・設計した直流特急形電車。国鉄分割民営化後は東海旅客鉄道（JR東海）・西日本旅客鉄道（JR西日本）に承継された。
日本初の車体傾斜式（自然振子式）特急形車両として1973年（昭和48年）5月に登場し、同年7月10日から中央本線（中央西線、以下特記ない限り中央西線と表記）・篠ノ井線特急「しなの」に投入された福原俊一「381系電車 車両のあゆみ」『鉄道ピクトリアル』1989年9月号、p.14。その後、1978年（昭和53年）に阪和線・紀勢本線特急「くろしお」、1982年（昭和57年）に伯備線特急「やくも」にも投入され、計277両が製造された。
開発の背景
1973年（昭和48年）7月に中央西線・篠ノ井線名古屋 - 長野間の直流電化・一部線増・新線切替完成が決まり、同区間では特急列車主体の列車体系を組むこととなった。
しかし、名古屋 - 長野間 (252.3 km) は曲線区間が45.2% (115 km) 、うち半径600 m 以下の曲線が全体の23.8％ (60 km) を占めるため、電化しても当初予定の181系電車の転用では所要時間3時間45分と、従来のキハ181系「しなの」比で10分程度の所要時間短縮にしかならず、曲線の通過速度が向上しない限り、大幅な速度向上が見込めないと考えられた。一方で、同時期には中央自動車道が部分開通を繰り返し延伸を続けており、その対抗上、電化による速度向上効果を最大限に発揮させる必要があった。
一方、国鉄では東北本線など主要幹線に、最高速度130 km/h 、曲線通過速度+20 km/h などの達成による表定速度100 km/h 超の高速列車を設定する計画を進めており、1970年（昭和45年）には試験車、591系電車を制作して試験を行っていたが、ほぼ同時期に全国新幹線網計画が具体化し、東北新幹線建設が始動したことで、量産系列の投入計画がいったん白紙となっていた。
591系で試験された内容のひとつには、曲線区間で遠心力により車体を傾斜させることにより、曲線を高速で通過した際の遠心力を緩和して乗り心地を損なわないようにする、「自然振子式車体傾斜」があった。591系での試験ではこの仕組み自体は実用化の目途が立っており、亜幹線のさらなる高速化に活用しようと試験線区を亜幹線（信越本線や鹿児島本線など）に変更して試験を続行していた。
これにより国鉄では自然振子式車体傾斜式車両の実用化に目途が立ち、中央西線・篠ノ井線の電化完成に際しては車体傾斜式特急形車両の量産車を新造投入して、同区間を3時間20分台で結ぶことが決定し、そのままでは亜幹線にはオーバースペックな591系の性能を、直流電化の亜幹線に最適化して開発されたものが本系列である。
構造 本項では、落成時の構造について述べる。
車体
振子車両に必要とされる軽量化と低重心化を図った車体構造となっている。
車体は軽量化によるカーブ通過で発生する横圧（遠心力）の低減と乗り心地向上、線路などの地上設備の投資抑制の観点からアルミニウム合金製構体を採用した。床下機器搭載による低重心を図るため、国鉄の電車では初めて全長を14系客車などと同じ新基準の 21,300 mm としている。振子作用による車両限界への抵触を防ぐため、183系に比べて車体下部の裾絞りが大きく、台枠上面幅は 2,600 mm となっている。側窓の傾斜角度も591系試作車と同じく3.5度（485系は2度）とされた福原俊一「381系電車 車両のあゆみ」『鉄道ピクトリアル』1989年9月号、p.15。モハ381形・モハ380形・サロ381形には側面中央部付近の窓下に非常口を設置したが、1981年（昭和56年）の「やくも」導入分では廃止された。 また1976年（昭和51年）製のモハ380-26からはユニット外方の2・4位車端に入換時用の手すりと足掛けが追加された鉄道ファン 2023年2月号「381系30年の軌跡」p.13。
塗装は他の昼行特急形電車と同様に特急色（クリーム4号地に赤2号帯）となっている。車両番号はステンレスの切り抜き文字で表記されている。
運転台は、運転士の視認性を重視して183系0番台車や485系200番台車などと同様、「電気釜」と呼ばれる高運転台形状とし、将来の分割併合を考慮して貫通形とした。先頭車前面には愛称表示幕の上に特急のシンボルマークが設置され、側面にはステンレス製のJNRマークが貼られた。中央西線等には狭小断面トンネルが存在するため、183系と同じく運転席上の前灯が省略されている。なお、1976年（昭和51年）製造車からはクハ381形の貫通扉が廃止され、100番台に区分された『国鉄型車両ラストガイド01 381系』p.40。
冷房装置はAU33形集中式冷房装置（冷房能力32.56 kW ≒ 28,000 kcal/h）を床下に各車1基搭載する。冷風は各車両中央・左右2箇所の窓柱部の床からダクトを経由させ、天井吹出口から供給される。
客室床面高さは181系とほぼ同じ 1,105 mm とした591系と同寸法である。。屋根高さは 3,385 mm だが、天井は冷房ダクトを通した平天井構造のため、床面からの高さは 2,050 mm である。
車内 座席普通車が183系で採用されたR51(N)形を更に改良したR52 簡易リクライニングシートを910 mm 間隔で配置し、1974年のしなの向け増備車から座席の背もたれ上に横揺れ対策として手掛けが追加された難燃化仕様のR52AN形へ改良され鉄道ファン 「特集 381系50年の軌跡」p.10、従来車も順次更新された鉄道ファン 「特集 381系列ものがたり」p.17。また1978年以降に製造された車両ではリクライニング機能にストッパによるロック機構が追加されたR52BN形座席を配置した鉄道ファン 「特集 381系50年の軌跡」p.14。
グリーン車では従来のR27形を軽量化し、座席端部には取手を設けて曲線通過時の立ち席客の安全に配慮したR30形リクライニングシート1,160 mm 間隔で配置している鉄道ファン 「特集 381系50年の軌跡」p.10。
側出入口は従来車と同じく幅700 mmの片開き扉を片側1か所に設け、ドアエンジンも標準のTK100A形が用いられた。客室と出入口デッキの間の仕切り扉は、在来線で初となる自動ドア式を採用した。自動ドアの動作スイッチは新幹線0系電車と同じくマット式で、ドアエンジンはTK104形が搭載されている。
窓の日除けはベネシャンブラインドを採用した。これは591系の装備を踏襲したもので、開閉方式は591系の電動式から手動式に変更された。
主要機器 MM'ユニットに付随車（T車）を1両加えた2M1Tの3両ユニット方式を採用し、M車（モハ381形）には主制御器と抵抗器 (MR123) 等の主回路機器が、M'車（モハ380形）には電動空気圧縮機・集電装置といった補機類、T車（クハ381形・サロ381形）には電動発電機を搭載する。
主回路は抵抗制御を採用、主制御器は電動カム軸方式のCS43である。主制御器1基で2両8基分の主電動機を制御する1C8M方式で、総括制御は90芯のKE91形ジャンパ連結器により行われる。
主電動機は591系で試験されたMT58X形（1時間定格出力110 kW）をベースに、運用線区拡大を考慮して容量アップをした、1時間定格出力120 kW（定格電圧375 V、定格電流360 A）の直流直巻電動機MT58形である『鉄道工場』1972年11月号、p.9。原設計は三菱電機が担当し、MT54形と同等の出力を確保しながら、200 kg弱の軽量化MT54：800 kgに対し、MT58：640 kgである。 を達成するため、定格回転数が2,130 rpmまで上げられた。1974年12月落成車からは、リード線直出しから端子箱方式に見直されたMT58A形（重量：680 kg）に変更。前述のように、回転数を上昇させたことにより定格トルクが57 kg・mまで低下した。
歯車比は特急形電車標準の3.50ではなく、前述の定格トルク低下による起動加速度の確保を目的に急行形電車と同じ4.21に設定し、MT比2:1での編成を基本として加減速頻度の高い山岳線区での使用に適応させた福原俊一「381系電車 車両のあゆみ」『鉄道ピクトリアル』1989年9月号、p.17。この結果、1時間定格速度は従来の特急形電車より若干上がって 72.0 km/h となり高速性能も軽量車体との相乗効果で向上した。許容最高速度は120 km/hである。
集電装置は菱形パンタグラフのPS16I形福原俊一「381系電車 車両のあゆみ」『鉄道ピクトリアル』1989年9月号、p.18をモハ380形1両あたり2基搭載する。
サービス電源用の電動発電機（MG）は、MH128C-DM85C（容量110 kVA）『国鉄型車両ラストガイド01 381系』p.50をクハ381形・サロ381形に搭載しており、自車を含め最大3両までの給電が可能である福原俊一「381系電車 車両のあゆみ」『鉄道ピクトリアル』1989年9月号、p.19。
電動空気圧縮機には、MH113A-C2000Mを採用する。
運転台機器は、主幹制御器は115系などで実績のあるMC53、ブレーキ弁はME47を採用する『国鉄型車両ラストガイド01 381系』p.51。各種NFBは助士側にまとめて配置されている。 台車は振子装置（車体傾斜用コロ装置）を組込むことから本系列専用の台車が新設計された。軸箱支持には板ばねを、枕ばねには空気ばねを用いたダイレクトマウント方式のDT42形（電動車用）・TR224形（制御車・付随車用）を装着する福原俊一「381系電車 車両のあゆみ」『鉄道ピクトリアル』1989年9月号、p.16。591系を用いて連接車と2軸ボギー車の場合で比較した結果、走行性能上2軸ボギー車で問題がないことがわかったため、在来特急形と同じ2軸ボギー車で使用する台車と同様の形態としている。固定軸距は 2,300 mm、車輪径は860 mmである。
基礎ブレーキは、DT42が踏面ブレーキ、TR224が1軸2枚のディスクブレーキである。このほか、踏面清掃装置を取り付けて車輪とレール間の粘着改善を図っている。
トイレ用設備は落成時には車端部側に流し管を設置鉄道ファン1973年8月号していたが、1974(昭和49)年製造分以降からは循環式汚物処理装置を搭載し、既存車両についても1975～77年にかけて流し管から交換される形で追加搭載された鉄道ピクトリアル 1989年9月号
振子装置 200px|thumb|振子装置により車体を大きく傾けてカーブを通過する2009年1月9日 伯備線 備中川面 - 方谷間 先述のように本系列では振子装置を装備しており、従来の車両では曲線通過速度が最大でも本則+5km/hであったところ、本系列では最大で本則+20km/hを実現した。例として半径 400 mであれば、従来の列車では最大でも80km/hであったが、本系列では最大で95km/hとなった。また走行時における乗客にかかる遠心力を軽減することができ、乗り心地を一般の車両よりも向上させた。半径400mの曲線は中央西線や紀勢本線（きのくに線）和歌山 - 紀伊田辺間の標準的な連続曲線半径の数値であり、これらの曲線を走行するとき 90 ～ 95 km/h 中央西線の名古屋-中津川間においては当初から本則+20km/hであり半径400mを95km/hで走行可能であったが、それ以外の線区では本則+15km/h制限のため90km/h、後に紀勢本線などは本則+20km/h化により95km/hに向上するなど線区によって曲線半径別制限速度は異なる。で連続走行することができる本系列の投入により同区間を走行する特急列車の「しなの」・「くろしお」の所要時間は、曲線を走行するときに減速を強いられる従来車両での所要時間より大幅に短縮することができた。
本系列で採用された振子装置はコロ軸支持式の自然振子装置であり、これはカーブで車体にかかる遠心力によりコロで支持された車体を傾けるものである。591系と異なり心皿移動方式は採用していない。591系での性能試験の結果から、振り子中心高さを上げた方が振り子作用がしやすく乗り心地も良くなることが判明したが、無闇に上げることは転覆限界の風速値が下がることや、振り子作用による車両限界の接触から来る車内環境の低下を避ける観点から、振り子中心高さは 2,300 mm 、車体最大傾斜角は5度とした。速度が50 km/h以下の時は、機械的に振り子をロックし、動作しないようになっている『国鉄型車両ラストガイド01 381系』p.13。
しかし自然振子式は、緩和曲線上で徐々に加わる遠心力が振り子装置の静止摩擦力を打ち破った途端、一気に最大限度まで車体が振れるため不自然な揺れを生じる静止摩擦係数は必ず動摩擦係数より大きいので動き出せば最大角度まで動いてしまう。解決策としてカーブ手前から空気圧で車体を徐々に傾かせるのが制御付き自然振子式である。ことに加え、カーブを走行中に縦方向の荷重が加わるという振子式車両の特性もあってか、乗り心地は一般の車両よりも向上したにも関わらず、乗り物酔いを訴える乗客が多発し本文にもあるように振り子式車両にて乗り物酔いが多発する原因については様々な説が唱えられているが、乗り物酔いを客観的に評価することが難しいことなどもあって、大半は因果関係が証明されていない。日本においても詳細な実態調査は行われてこなかったが、鉄道総研が約3,900人の一般乗客に対して行った大規模な乗り物酔い調査によってはじめて、乗り心地評価を大きく損ねる高周波振動や、振り遅れも含めた車体の傾斜に伴うローリングは乗り物酔いとの関係が薄く、一方で、乗り心地評価への影響が小さい低周波振動の中でも0.3Hz付近の低周波左右振動が乗り物酔いと強い相関関係にあることが分かった。
この低周波左右振動が振り子式車両にて多い原因は、一つは振り子車両が運用される線区は幹線より亜幹線が多いため軌道不整や分岐器通過による振動が多いことと、二つ目として振り子装置による車体の傾斜タイミングと曲線の形状が一致しておらず、特に自然振り子式では振り遅れにより大きくずれた際に低周波左右振動が生じやすいためとされる。、嘔吐の意味合いを列車名にかけ合わせて「げろしお」、「はくも」などと揶揄されたカーブで揺れる特急…乗り物酔い続出で引退へ 国鉄時代の「振り子式電車」 スピードアップに貢献 産経新聞、2015年5月22日。更には2007年以降に「やくも」のリニューアル車両「ゆったりやくも」が登場するが、依然として状況は変わらず、乗り物酔いの状態と掛け合わせた「ぐったりはくも」と呼ばれることもある。運転開始当初はエチケット袋が各座席に用意されたほか、車掌が酔った乗客のために酔い止め薬を常備していた逸話も残っている『国鉄型車両ラストガイド01 381系』p.14。なお、この機構の開発には当時名古屋鉄道管理局に在籍していた山之内秀一郎も関わっており、開発に相当苦労した経験からJR東日本では振り子機構の導入には消極的になった、と自著で語っているその後、JR東日本で導入された振り子式車両はE351系のみに留まっている（空気ばね車体傾斜式はE5系・E6系・E353系の導入例がある）。。
本系列の車両は屋根上にパンタグラフを直接載せているため、振り子装置を動作させるとカーブではパンタグラフの舟体が傾いてしまい架線への当たり方が通常とは変わってしまう。このため振り子装置を作動させて走行する区間の架線は一般の電化路線と架線の張り方を変える必要があり、本形式が導入された路線は電化工事も同時に実施した線区が大半を占める。したがって実際に振子装置を使用する区間は、新規に電化された中央西線・篠ノ井線・紀勢本線・伯備線と山陰本線の一部と、阪和線の鳳 - 和歌山間に限られている。それ以外の区間（東海道本線・山陽本線・大阪環状線など）では、架線やATSなど地上の設備が補強されていないので、振子機能を生かした速度向上はなされていない。
「くろしお」用の車両では振子制御の実験が行われた。また1985年には湖西線で高速試験が行われており交友社『鉄道ファン』2019年12月号 通巻704号 p.25、同年11月26日には179.5 km/h を達成し、クモヤ93000形が保有していた日本の狭軌鉄道最高速度記録を25年ぶりに更新した福原俊一「381系電車 車両のあゆみ」『鉄道ピクトリアル』1989年9月号、p.24。これは現在に至るまで、日本における在来線の最高速度記録である。
JR移行後は在来線の曲線の多い線区に対しては、自然振子式に比べて乗心地が良い制御付き自然振子式や空気ばねによる車体傾斜方式を使用する車両の導入が進められ、自然振子式の営業用鉄道車両は本系列のみとなった。
新造車 モハ381形・モハ380形・クハ381形・サロ381形の4形式が登場した。当形式では同時期に登場した183系と同じく、食堂車やビュッフェ車は当初から計画されていなかった。
モハ381形 (M) 普通席を備える中間電動車。モハ380形とユニットを組んで使用される。定員を確保するためトイレ・洗面所は省略されており、主制御器・抵抗器などを搭載する。定員76名。92両が製造された。 9両が運転台を取付けクモハ381形に改造された。 モハ380形 (M') 普通席を備える中間電動車。モハ381形とユニットを組んで使用される。トイレ・洗面所を備え、集電装置（2基）、CPなどを搭載する。定員72名。92両が製造された。 短編成化により、先頭車化改造されたクモハ381形とユニットを組むようになったものもある。 クハ381形 (Tc, Tc')
普通席を備える制御付随車。トイレ・洗面所を備え、MGなどを搭載する。定員60名。本形式は引通しが両渡りとなっており、奇数・偶数いずれの方向でも使用が可能。「しなの」用として製造された貫通扉付きの0番台が18両、「くろしお」「やくも」用として製造された非貫通形の100番台が44両ある。 サロ381形 (Ts)
グリーン席を備える中間付随車。トイレ・洗面所・車内販売準備室・車販コーナー183・189系グリーン車と同じく2位側車端部に車内販売準備室・車販コーナーが設けられた。 を備え、MGなどを搭載する。定員48名。本形式は窓の形状がほかの特急形電車のグリーン車と異なり、中間に柱を設けた2列ごとの大窓を採用し急行形電車のグリーン車に似た外観の窓である。側窓長は1,930 mm 。 +381系製造予算および新製配置区所『国鉄型車両ラストガイド01 381系』p.69 予算 目的 モハ381形 モハ380形 クハ381形 サロ381形 新製配置 昭和47年度第1次債務負担 中央西線電化訓練用 1・2 1・2 1・2 長野運転所 昭和48年度民有車両 「しなの」電車化用 3 - 15 3 - 15 3 - 12 1 - 5 昭和49年度第2次民有車両 「しなの」全面電車化用 16 - 25 16 - 25 13 - 18 昭和50年度第3次債務負担 紀勢線電化訓練用 26・27 26・27 101・102 10 鳳電車区 昭和52年度第1次債務負担 「くろしお」電車化用 28 - 55 28 - 55 103 - 120 11 - 19 鳳電車区 昭和53年度民有車両 「しなの」増発用 56 - 59 56 - 59 121・122 20 長野運転所 昭和54年度第2次債務負担 「くろしお」増発用 60 - 65 60 - 65 123 - 126 21 - 22 日根野電車区 昭和54年度第3次債務負担 伯備・山陰線電化訓練用（乗務員・検修員訓練用） 66 - 68 66 - 68 127・128 23 出雲運転区 昭和55年度第2次債務負担 伯備線電化開業用（電化訓練用） 69 - 80 69 - 80 129 - 136 24 - 27 昭和56年度第1次債務負担 伯備線電化開業用 81 - 92 81 - 92 137 - 144 28 - 31 債務負担、民有車両の予算用語は鉄道車両#導入方法を参照
改造車 国鉄時代の改造車 クモハ381形0番台 thumb|クモハ381-5 「やくも」用。1986年11月1日のダイヤ改正で「やくも」の基本編成をサロ381形を連結したままで6両編成に短縮、捻出した車両の一部を「くろしお」全列車の381系化用に転用する際、基本編成の新たな岡山方先頭車としてモハ381形9両を先頭車に改造した車両である。改造は1986年7月から11月にかけて実施され、吹田工場（4両）と後藤車両所（5両）で施行された鉄道図書刊行会「鉄道ピクトリアル」1987年5月臨時増刊号新車年鑑1987年版「381系クモハ381形」pp.68・187。。本形式は国鉄のアルミ車両では初の先頭車化改造車であり、アルミ車両に対する初の大型改造工事でもあった。
運転台の設置は種車の前位側車端部から5,055mmを台枠を一部残して切断し、あらかじめ製造しておいたアルミニウム合金製の運転台ブロック（運転台＋客用出入り口）を接合して組立てるブロック接合工法が採用された鉄道図書刊行会『鉄道ピクトリアル』1987年5月臨時増刊号新車年鑑1987年版「381系クモハ381形」p.68。。この運転台ブロックは運転台下部に機械室が設けられ、元々モハ381形の前位側にあった主電動機用の冷却風取り入れ口の代わりとして側面に通風口が設けられている。また多客時に付属編成の増結が頻繁に行われることを想定して、クハ480形に準じた構造の内開き貫通扉が設置されている福原俊一「381系電車 車両のあゆみ」『鉄道ピクトリアル』1989年9月号、p.21。運転台側になった台車には手ブレーキ、スノープラウ、速度発電機とATS-S車上子の取り付けも行われた。車両定員は64名、車両重量は40.4 t。
モハ381-78・81・76・90・88・75・66・84・72→クモハ381-1 - 9
クロ381形0番台 200px|thumb|クロ381-4(昭和62年) 「しなの」用。閑散期に6両編成での運用ができるようにするため、「やくも」とは違いグリーン車であるサロ381形を1987年（昭和62年）から長野方先頭車に改造したものである。改造施工は後述の10番台・50番台と同じく名古屋工場。1・2は落成日が国鉄最後の日である1987年3月31日で、国鉄最後の新形式となった。そのためJNRマークの設置も省略されている。更に1988年（昭和63年）3月の改正で大増発と全編成の基本6両化が行われることになったため、引き続きJR東海でも3 - 7が同年12月までに改造された。
前述のクモハ381形と改造内容は同一で、種車の前位側車端部のうち台枠を一部残して切断し、あらかじめ製造しておいたアルミニウム合金製の運転台ブロック（運転台＋客用出入り口）を接合して組立てている鉄道図書刊行会「鉄道ピクトリアル」1988年5月臨時増刊号新車年鑑1988年版「381系クロ381形」pp.44・194。。増結対応を想定した貫通扉も同様に設置されたが、電動車ではないので機器室に通風口は設けられていない。また、台車にスノープラウ、速度発電機とATS-S車上子の取り付けも行っているほか、客用出入り口に公衆電話台を、窓配置の関係で出入り台直後の座席用に幅690 mmの側面窓の設置も行われた。なお手ブレーキは1 - 4のみの取り付けでその後は廃止された。室内については1989年6月にアコモ改良工事も行われている。車両定員は44名、車両重量は36.7 t。
後述するように「しなの」は頻繁に増結対応が実施され、その相手が前面貫通幌を装備するクハ381形0番台に限らなかったことから、1993年頃からその終焉までは連結作業省力化のために、前面貫通幌を装着したままで運用されるようになった。 サロ381-8・9・5・3・1・2・4 → クロ381-1 - 7
JR東海の改造車 クロ381形50番台 「しなの」用で、1988年（昭和63年）の改正に伴う「しなの」短編成化と基本編成の長野方先頭車のグリーン車統一に伴い、種車となるサロ381形が不足したため、クハ381形0番台5両を1987年に格上げ改造した。室内は床をカーペット敷きとし、座席を10番台の展望室と同様の1列2人+2人掛のフリーストップリクライニングシートに交換したが鉄道図書刊行会「鉄道ピクトリアル」1988年5月臨時増刊号新車年鑑1988年版「東海旅客鉄道381系クロ381形50番代」pp.90・196。、381系特有の冷房の立ち上がりダクト部分を避けるため、ダクトより前位3列をシートピッチ1,295 mmの禁煙席・後位をシートピッチ1,125 mmの喫煙席と区分し、合間には仕切を設置した鉄道ファン 2023年2月号「381系30年の軌跡」p.20。。外観はグリーン車マークが貼られた程度で、窓配置もそのままなのでシートピッチとは一致していない。定員は0番台と同じく44名で、同様に1989年6月にアコモ改良が行われている。車両重量は37.0 t。
クハ381-7・13・11・17・5 → クロ381-51 - 55
クロ381形10番台 200px|thumb|クロ381-11 「しなの」用で、1988年1月から4月にかけて名古屋工場でサロ381形の3両を先頭車改造したものである。0番台と同じく前位側車端部に運転台を設けた車両だが、サービス改善施策福原俊一「381系電車 車両のあゆみ」『鉄道ピクトリアル』1989年9月号、p.22として前部約1/3を展望室としたパノラマグリーン車として改造されている鉄道図書刊行会「鉄道ピクトリアル」1989年5月臨時増刊号新車年鑑1989年版「東海旅客鉄道381系クロ381形（11・12・13）パノラマ車」pp.68・217。。車両定員は44名、車両重量は38.0 t。
車端部を切断して車体長を365mm延長し、設置された運転台部分は前面展望を考慮し、低運転台で大型熱線吸収ガラスを傾斜して配置する構造とした。前面展望ができる位置を考慮した結果、展望室は前から3列分とし、デッキと出入口は展望室と従来のグリーン室を区切る形で車両中央部に移設し、展望室の後方に車掌室を設けた。先頭の運転台部分は踏切事故などを考慮して普通鋼製となっており、車体との結合は591系で事例のあった特殊ボルトを用いたものになっている。愛称表示器はLED方式を採用した。この前頭部だけ普通鋼製という車体構造は、後継の383系にも引き継がれた。
展望室部分は側面を連続窓に変更して上方に寸法拡大し、日除けは横引きカーテンとした。座席は1列2人+2人掛のフリーストップリクライニングシートをシートピッチ1,125mmで配置し、床高さも従来より150mmかさ上げされて足元のダクトを床下に収納している。後位は従来のグリーン室のままで窓の構造も変更されていないが、0番台同様座席はバケット化改造されており、化粧板の張替や床面をタイル絨毯敷きとするなどの変更が行われた。
サロ381-6・7・20 → クロ381-11 - 13 JR西日本の改造車 クロ380形
「スーパーくろしお」「スーパーやくも」用で、サロ381形を先頭車化改造車したパノラマグリーン車である。改造は1989年（平成元年）7月から8月、1990年（平成2年）の7月に2度に分けて「スーパーくろしお」用の1 - 5が吹田工場で、1994年（平成6年）11月から12月に「スーパーやくも」用の6・7が後藤車両所で施工された。落成時の定員は44名、車両重量は37.4 t鉄道図書刊行会「鉄道ピクトリアル」1990年10月臨時増刊号新車年鑑1990年版「西日本旅客鉄道381系グレードアップ車「スーパーくろしお」用」pp.143・257。。