概要
国鉄が1961年（昭和36年）に製造した旅客用電気機関車である。
当時は山陽本線の電化延伸が進みつつあり、新たに蒸気機関車に替わる旅客列車用の電気機関車が必要となった。既に旧型電気機関車にカテゴライズされる旅客用のEF58の新造は終了しており、また貨物用電気機関車では既に「新型」電気機関車であるEF60に製造は移行していた。そのため旅客用電気機関車の後継機として貨物用のEF60を母体に、旅客列車の牽引を兼用できるよう製造されたのが当形式である。
しかし、当時は東海道新幹線の建設工事や電車化が進むなど、将来的に客車列車の削減が見込まれていたため、18両が一度に製造されただけで製造は終了した。これは幹線用の電気機関車としては少数生産と言える。
機構
母体であるEF60は、試作車や初期型で採用されたクイル式駆動方式から、構造が簡便で保守性の良いMT52モーターを搭載する吊掛式に移行する時期の登場であったが、当型式はEF60の初期グループ同様にMT49型を使用するクイル式が引き続き採用されている。さらに旅客列車用として製造されたことから、歯車比がやや高速向けに変更され、蒸気暖房用の蒸気発生装置（SG）一式を搭載している。そのため車体長がEF60比で1.6m伸びたことに併せ、側面デザインもエアフィルタを横長に配置するスマートなものへと変更された。また、運転台の側窓は五角形の特徴的なものである（EF60初期車と共通デザイン）。
粘着係数向上策であるバーニア制御装置・電機子分路再粘着装置は、蒸気暖房装置と引き換えに搭載を見送られている。これは旅客列車用としてEF58と同程度の性能しか求められていなかったためだが、将来貨物用に転用された際にはSG関連機器を撤去したうえで搭載する予定の予備設計であったが、結局改造されることはなかった。
運用
宮原機関区（大阪）に配置され、東海道・山陽本線の旅客列車に運用された。登場後1年余りの間はEF58と共通運用で東京駅発の寝台特急（主にあさかぜ）に運用されるなど華々しい活躍をした。さらに製造間もない1962年の広島電化の際に、間合い運用として瀬野～八本松の補機運用が設定されたため、走行中の連結開放用として連結自動解放装置（空気シリンダ）が装備されている。この補機運用は1966年まで続いた。
しかし、1963年に寝台特急の運用がEF60 500番台に置き換えられ、さらに1964年の東海道新幹線の開業や、その余波で客車列車が減少すると、次第に荷物列車や急行列車など地味な運用にシフトしていった。
1965年以降は塗装規定の改正により、検査入場時に車体色がぶどう色2号から青15号とクリーム1号に改められている。
1968年10月のダイヤ改正では全車が広島機関区に転属となり、その後1年ほど旅客列車と荷物列車の運用を失い貨物運用に専従した時期もある。
国鉄時代の広島機関区は、各種施設の位置関係から貨物列車を担当する「本区」と、旅客列車を担当する「東蟹屋派出」という、事実上2つの機関区が併存しており、貨客両用として運用されるようになったEF61は走行距離の調整のために、必要に応じて両区の間を行き来していたという。
また広島転属後は運用区間も、山陽本線、東海道本線浜松以西、宇野線、呉線、岡多線程度に限られてしまい、さらに貨物列車の運用も上記のように「貨物用」としては中途半端な性能から、広島～岡山地区を中心にした「ローカル貨物」用として地味な運用に始終した印象は否めなかった。
それでも岡多線・北野桝塚～山陽・九州方面の自動車専用列車など、一見は華やかな運用に充当されることも少なくなかった。
その後1974年から、歯車装置の異常摩耗等トラブルの多いクイル式の駆動装置はリンク式に改造されたものの、内部機器の互換性の低さから完全な貨物用改造も見送られ、徐々にもてあますようになっていく。
そして、1975年に山陽新幹線が全線開業すると、登場以来の「本業」であった定期急行旅客列車の運用が消滅する。
その後間もなく、老朽化が進行していたEF59の代替として、瀬野～八本松間の補助機関車専用機に改造する計画が立てられたものの、先行してEF60 1次形より改造されていた200番代の失敗により計画は頓挫する。
またSG搭載の弊害で、車内に湿気がこもることから車体の傷みが早く、晩年にはSG煙突周辺の屋根が抜け落ちるなどの重大な故障も発生している。1号機は、これにより屋根の約半分を補修する大修理を実施した。
1978年10月のダイヤ改正では、4両（7 10 15 17）が余剰になって運用から外された。それらは100番台への改造予定車として瀬野機関区に留置されるが、程なく100番台への改造が中止されたこともあり、広島機関区のEF58の淘汰が始まると7号機を除き順次復活している。その際に10・15号機はSGの検査を省略したため、復活後は貨物運用に専従することになった。
1979年後半から81年半ばにかけて、前照灯をシールドビーム2灯（いわゆる豚鼻）に改造する工事が進んだが全車には及ばず12両で終了、並行して正面ガラスのデフロスタを撤去して熱線入りガラスに交換する工事も行われたが、これもシールドビーム改造車のうち10両のみで終了している。
また、広島機関区のEF58で見られたパンタグラフのPS22への交換は、1979年頃に11号機（シールドビーム・デフロスタ改造済み）に行われただけに留まる。
1982年11月のダイヤ改正では、貨物列車が大幅に削減されたため貨物運用が消滅、SG使用不可の2両はその時点で運用を終えた。その他の車も検査期限を迎えた車から順次運用離脱が始まり、長期休車の7号機が1983年3月に除籍されたことを皮切りに廃車が進行した。
結局、東海道・山陽本線の荷物列車がEF62に置き換えられた1984年2月改正で、残存した9両（1 3 4 5 8 9 11 17 18）が運用を離脱して廃車前提の休車となった。
その後廃車までの間、留置スペースの関係から8両が小郡駅構内に疎開留置された。これらは同年秋から廃車が開始され、最後まで残存した5号機が1985年9月に除籍されてその生涯を終えた。
全廃後も4号機の2エンド側（SG側）が、台車付きのカットモデルとなってJR貨物・広島車両所に保存されてかろうじてその姿を留めていたが、2022年2月に解体処分されたためEF61を名乗った車両は全て消滅した。
現在でも抜群の人気と知名度を誇るEF58の後継として生まれながら、生産数が少なく運用も地味で限定的だった生涯は対照的であり、まさに薄幸と言える機関車であった。
200番台
1970年代後半、山陽本線・瀬野～八本松間の補助機関車として運用されていたEF59は、車齢40年を経過して老朽化が無視できなくなっていた。それらを代替する機関車として、当時持て余しつつあったEF60 1次形（1～14）をベースに1977年から改造されたグループである。
なお、200番台と中途半端な番代区分がされていたのは、先にも書いたとおりEF61基本番代を同仕様の100番台に改造する計画があったためだが、後述のように計画の失敗によりこれも中止となった。
この区間は22.5‰勾配が長区間続き、そこを高速で通過しなければならないため惰行運転ができず、動力車にとってはじわじわと負担のかかる難所である。 EF61単機で補助機関車運用をするには1200tの重量貨物列車には引張力が足りないため、重連総括制御をおこなうことによって要求を満たそうとした。重連総括制御にそなえ貫通扉が設置され、1エンド側にデッキと大型緩衝器・自動解放装置を備えるなど前面の印象は一変している（300ｍｍ分全長が伸びている）。また、EF61と特性を合わせるためバーニア制御装置・電機子分路再粘着装置は撤去されていた。
これらの改造は試験的に進められ、また再改造も行われたため、車両によってデッキ周辺の造作に相違が見られる。
しかし初期に想定されていた1200t重連運用は、運用試験で本務機で非常ブレーキを使用時に引張力過剰で補機直前の車掌車が座屈・脱線してしまい試験は中止された。結局は1000t以下の軽量貨物列車にしか使えない失敗作となってしまい、8両で改造が中止されてしまった。
EF60 1→EF60 201
EF60 3→EF60 203
EF60 4→EF60 204
EF60 6→EF60 206
EF60 7→EF60 207
EF60 9→EF60 209
EF60 10→EF60 210
EF60 11→EF60 211
そのため老朽化したEF59の完全淘汰には至らず、真の後継車は1982年に登場するEF67まで待つことになる。また貨物列車の削減や中途半端な性能が災いして、EF59の運用が続く中、早くも1980年10月改正で早々と201・203号機が余剰休車になる有様であった。
さらに211号機も一時期休車になるが、こちらは暫くして復活している。
国鉄末期の1986年11月に、長期休車の203号機が除籍されて民営化を迎えるが、201号機は車籍こそあったものの、実態は休車状態のまま（部品取り）だったと思われる。
稼働状態の6両は、その後も軽量貨物限定で運用にあたっていたが、老朽化の進行からEF65から追加改造されたEF67100番代の登場により、1990年から1991年にかけて全車が淘汰された。
廃車後は201号機が吹田機関区の扇形庫で保管されたが、扇形庫や他の保管車共々1998年に解体処分済みである。（なお細部の造作や晩年の201号機の荒廃した状態から、実際には210号機だったとも言われている。保存機にありがちな現車の振り替えであろう。）
鉄道模型
地味に始終した実車同様に、鉄道模型の世界でも冷遇されていた。
16番・HOゲージ（1/80）では、実車の登場間もない1963年に鉄道模型社から完成品が製品化され、後にしなのマイクロや奄美屋からキットが発売されていた。その後1990年代になってから天賞堂から完成品が3回ほど生産された。いずれも真鍮製である。
しかし21世紀に入ってからは現在まで再生産されず、現在は中古品も入手困難で価格も高騰気味（平均で10万円以上）である。
なお2024年現在、トラムウェイからプラ製量産品の発売が予告されている。
現在の日本で主流のNゲージ（1/150）では、1987年にシバサキ模型（後にキングスモデルに引き継ぎ）からKATO製EF65（旧製品）をベースにEF60・EF61に改造できるエッチング板が発売されていた。また21世紀になって、東京堂からレジン製塗装済み車体が発売されたが、高価格の上に種車の機関車を2両（EF60&EF81）も潰す必要がある微妙な要素も強い製品であった。その直後にマイクロエースが0番台・200番台をそれぞれ数種製品化したがいずれも生産数が少ない上、その後の再生産も0番台が2006年のベストリニューアル（2種+フリーランス1種）と2012年の1種だけにとどまっている。（フリーランスカラーの特急色もイベント限定で販売された。）しかし、後述のKATO製品が発売されたため、現在は比較的安価で中古市場に出回っている状況である。
2021年の晩秋、Nゲージの最大手メーカーであるKATOから、完全新規で製品化が発表された。それも広島機関区時代の青色と、登場時の茶色を作り分け、更にそれらの牽引に好適な荷物列車と20系客車や、事実上の後継機になったEF60 500番台まで同時発売という気合の入れようである。これらは2022年4月に発売に至り、国鉄模型愛好家から好評を得ているようである。
こうして実車も模型も地味だったEF61は、60年の時を経てようやく表舞台で脚光を浴びることとなった。
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