รถจักรไอน้ำได้มีการบำรุงรักษากันมาตลอดจนถึงต้นปี 2554 สภาพรถจักรไอน้ำญี่ปุ่นแปซิฟิค ซีเอ็กซ์ 50 หมายเลข 824, รถจักรไอน้ำญี่ปุ่นแปซิฟิค ซีเอ็กซ์ 50 หมายเลข 850 และรถจักรไอน้ำญี่ปุ่นมิกาโด ดีเอ็กซ์ 50 หมายเลข 953 สภาพหม้อน้ำโดยเฉพาะเปลือกที่จุดเหนือเตาที่เชื้อเพลิงเผาผลานความร้อนสูง เนื้อเหล็กหนา 5 มม. ปกติหนา 14 มม. และเหล็กยึดรั้งหม้อน้ำขาด ผุกร่อนจำนวนมาก อุปกรณ์ส่วนเคลื่อนไหวรั่ว แหวนแป้นสูบกำลังหักเป็นต้น ทางโรงรถจักรธนบุรี โดย สรจ.ธบ.นายศรีศักดิ์ ไผ่ศิริ ได้รายงานให้ผู้บังบัญชาตามลำชั้นทราบ จึงอนุมัติให้ บริษัท มิสซ์ เอ็นจิเนียริ่ง จำกัด มาตรวจสอบหม้อน้ำ โดยการนำของนายอุทัย สุนทรเอกจิต กรรมการผู้จัดการ บริษัทมิสซ์-ชาญวิทย์ เป็นผู้เข้ามาตรวจสอบ วิเคราะห์และรายงานผลและยึดโยงกฎหมายว่าด้วยความปลอดภัยเรื่องของหม้อน้ำเข้ามาเกี่ยวข้อง สรุปได้ว่าไม่สามารถเดินรถจักรไอน้ำโดยเฉพาะรถจักรไอน้ำญี่ปุ่นแปซิฟิค ซีเอ็กซ์ 50 หมายเลข 824, รถจักรไอน้ำญี่ปุ่นแปซิฟิค ซีเอ็กซ์ 50 หมายเลข 850 และ รถจักรไอน้ำญี่ปุ่นมิกาโด ดีเอ็กซ์ 50 หมายเลข 953 เมื่อไมมีรถจักรไอน้ำใช้การก็ขาดสีสัน ของการรถไฟฯ ประชาชนเรียกร้องต้องการเห็นรถจักรไอน้ำเดินขบวนในวันสำคัญๆ เพื่อให้เยาวชน ลูกหลานรู้เข้าใจ ได้ศึกษาเรียนรู้ระบบหลักการทำงาน รวมทั้งเห็นของจริง โดยนายช่างสิทธิพงษ์ พรมลา วิศวกรใหญ่ฝ่ายการช่างกล ได้นำเสนอขออนุมัติ ผู้ว่าการรถแห่งประเทศไทยในขณะนั้นคือนายยุทธนา ทัพเจริญ เพื่อบูรณะรถจักรไอน้ำจำนวน 2 คันคือ รถจักรไอน้ำญี่ปุ่นแปซิฟิค ซีเอ็กซ์ 50 หมายเลข 824 และรถจักรไอน้ำญี่ปุ่นแปซิฟิค ซีเอ็กซ์ 50 หมายเลข 850 ในราคาประมาณ 25 ล้านบาท คำสั่งเฉพาะที่ ชก.ก.102/1144 ลงวันที่ 29 กุมภาพันธ์ 2555 และดูแลงานที่บริษัทเป็นเข้ามาดำเนินรับจ้างซ่อม คือบริษัท มิสซ์ เอ็นจิเนียริ่ง จำกัด ให้เป็นไปตามสัญญาว่า ซ่อมดัดแปลงและปรับปรุงรถจักรไอน้ำญี่ปุ่นแปซิฟิค ซีเอ็กซ์ 50 หมายเลข 824 และรถจักรไอน้ำญี่ปุ่นแปซิฟิค ซีเอ็กซ์ 50 หมายเลข 850 เลขที่ ชก.1/2555/02 ลงวันที่ 22 เดือนมีนาคม พ.ศ. 2555 ผู้ว่าจ้าง นายสิทธิพงษ์ พรมลา วิศวกรใหญ่ฝ่ายการช่างกล, หัวหน้าชุดดำเนินการครั้งนี้ คือ ผทน.10 นายปลื้ม เพชรทองเกลี้ยง, นายอุทัย สุนทรเอกจิต ผู้รับจ้าง (บริษัท มิสซ์ เอ็นจิเนียริ่ง จำกัด) วันที่ 6 เดือน เมษายน พ.ศ. 2555 เวลา 09.09 น. ทาง บริษัท มิสซ์ เอ็นจิเนียริ่ง จำกัด ร่วมกับ โรงรถจักรธนบุรี ทำพิธี บวงสรวง กราบไหว้ ขอขมา รถจักรไอน้ำญี่ปุ่นแปซิฟิค ซีเอ็กซ์ 50 หมายเลข 824 และรถจักรไอน้ำญี่ปุ่นแปซิฟิค ซีเอ็กซ์ 50 หมายเลข 850 และรัชกาลที่ 5, กรมพระกำแพงเพชรอัครโยธิน และ หลวงพ่อโบสถ์น้อยก่อนที่จะทำการรื้อซ่อมรถจักรไอน้ำ สิ่งที่ถูกปรับเปลี่ยนไปคือ ทางช่างได้ดัดแปลงระบบห้ามล้อใหม่จากระบบลมดูด เป็นระบบลมอัด เพื่อความปลอดภัยและจัดสรรรถพ่วงในการทำขบวนได้ง่ายขึ้น เนื่องจากรถพ่วงส่วนมากของการรถไฟฯ ใช้เป็นระบบลมอัด นอกจากนั้นยังติดตั้งเครื่องปั่นไฟ เพื่อใช้ในการเร่งปฏิกิริยาการทำความร้อนในเตาเผาด้วย

รถจักรไอน้ำทั้ง 2 บูรณะเสร็จเมื่อเดือนตุลาคม พ.ศ. 2555 แล้วเริ่มการทดสอบรถจักรไอน้ำเส้นทาง ธนบุรี - วัดงิ้วราย - ธนบุรี เมื่อวันที่ 12 ตุลาคม พ.ศ. 2555 ถึงวันที่ 17 ตุลาคม พ.ศ. 2555 หลังจากวันที่ 26 พฤศจิกายน พ.ศ. 2555 นั้นเริ่มการทดสอบขบวนพิเศษทดลองรถจักรไอน้ำที่ 901/902 กรุงเทพ - อยุธยา - กรุงเทพ โดยใช้ตู้โดยสาร 8 ตู้แล้วเสร็จ จึงออกให้บริการประชาชนในวันที่ 5 ธันวาคม พ.ศ. 2555 เป็นต้นมาจนถึงปัจจุบัน