食堂車であるオシ17形は、占領軍からの返還や特急の電車化で余剰となった展望車など、3軸ボギー台車を履いた旧型優等客車の台枠流用による改造車として製造された。また、寝台利用者の増加に応えるため、スハ32系二重屋根車など古い二等車や三等車の台枠と台車を流用したオハネ17形(のちのスハネ16形)が多数製造され、高度経済成長期の輸送力確保に大きな成果を上げている。

構造・軽量化設計

車体の軽量化 
従来の鉄道車両の構造では、土台となる「台枠」に強度の相当部分を負担させたのに対し、10系では台枠中央部全長を貫通していた中梁を省略し、台枠側梁、構体、屋根、側板、妻板、そして波型鋼板(キーストン・プレート)の床を組んだ車体全体で衝撃を分散負担する「セミ・モノコック構造(準張殻構造)」を採用した。

モノコック構造は、元来、重量制限の特に厳しい航空機のために考案されたものであり、戦後のGHQによる航空産業の禁止命令に伴う技術者の移籍により、その理論および設計ノウハウが鉄道車両開発にも移転され、日本の鉄道車両でも実現可能となったものである。

梁や柱は、重い形鋼の加工品から、薄い鋼板のプレス一体成型品に置き換えられて軽量化と工数の低減が図られ、また、溶接の最適化やひずみ除去技術の進歩等によって側板厚の削減(2.3 mm → 1.6 mm)が実現するなど、車体の大幅な軽量化が可能となった。

台車の軽量化 
車体構体に次ぐ重量部品である台車についても、第二次世界大戦後盛んになった高速電車用台車の研究開発成果を受けて、重い形鋼や一体鋳鋼に代えて、プレスした鋼板部材を溶接して組み立てることで重量の大幅な軽減を実現した、軽量構造の軸ばね式台車(TR50形またはTR200形)が採用された。

だが当時は中長距離輸送の殆どを国鉄が担っていたため、乗客の激しい混雑が当たり前であったこともあり、三等座席車は乗車率200 %での使用も考慮され、枕ばねは軽い車重に不釣り合いな硬いものとされた。