寝台特急カシオペア号の登場当初より函館と札幌の間を牽引するのはJR北海道が所有するDD51型ディーゼル機関車が担当しています。この区間には非電化区間がありディーゼル機関車が牽引しています。加速を得るため2台の機関車を連ねた重連で運行されているとされています。