九一八事變後，為了能有效在廣大的中國大陸上作戰，日本帝國陸軍於1933年進行臨時武裝列車（寬軌軌距為當時中國大陸使用的1524mm）的製作。1933年版的臨時武裝列車太長太重，全車共12輛編成，編成如下：
警戒車－重砲車－軽砲車－歩兵車－指揮車－動力車（為蒸氣機關車）－補助炭水車－材料車－歩兵車－軽砲車－重砲車－警戒車
舉例來說，蒸汽機關車的基本防護為10mm的外掛裝甲；此外這麼龐大的編組僅靠一組蒸氣機關車（含碳水車），其動力可想而知。
1934年，日本帝國陸軍記取1933年臨時裝甲列車的教訓，委託南滿州鐵道株式會社進行製作與修正。車輛編成縮減成8輛，不再加掛作戰用材料車與步兵車，以減少無須的動力浪費。改良後，全車以火炮車為主要編成，車輛編成本身形成一個完整的火網組織，以達沿鐵路火力掃蕩之目的。94式裝甲列車的編成順序如下：
電源車-炭水車-機関車-指揮車-火砲車（丙）-火砲車（乙）-火砲車（甲）-警戒車 →（前進方向）
另外，各車武裝如下
*警戒車：重機槍2挺，能遂行防空任務，彈藥攜行量3000發
*火砲車（甲）：10厘米防空炮，攜帶200枚砲彈，可行前方火力掃蕩或防空任務，另加配重機槍2挺與3000發彈藥
*火砲車（乙）：具有砲塔，與前車相同，10厘米防空炮，攜帶200枚砲彈，可行前方火力掃蕩或防空任務，另加配重機槍2挺與3000發彈藥
*火砲車（丙）：7.5厘米防空炮兩門，彈藥300發，以防空任務為主
*指揮車：重機槍2挺，彈藥3000發
*機關車車頭無武裝，但是碳水車有2挺重機槍與3000發彈藥
*電源車：2挺重機槍與3000發彈藥
除了上述車上固定武裝外，車內還攜行多種個人兵器與彈藥。在當時制空權概念並沒有那麼強烈的背景下，這樣的武裝其實還蠻像一個移動軍火庫的。
該列車裝甲厚度到沒有我們想像的厚重（可能因1933年的臨時武裝列車太重了！），正面裝甲10mm，設面裝甲6mm。動力要求部分，最高時速為每小時60公里，並能在沒有煤水的補充下行駛150公里的距離。
由於全車八輛編成為一完整單位，所以車上載有兩具車用無線電與一組車用發電機組（就在電源車上），並且以線路將八輛車彼此連結。雖然車輛本身是完整的一個作戰單位，但是各車能夠以各自為單位進行作戰。若在一部火炮車上安裝兩門火砲，則一門是十四是10mm高射炮，另一組為八八式7mm高射炮。火炮車輛以火炮車（丙）為最大幅度，全長15.872m、高4.38m、寬為3.22m。
根據記載，94式裝甲列車曾與東北軍作戰過。東北軍派出的應該是中山號裝甲列車（不是國民政府的中山號裝甲列車）與之對抗。但是奇怪的是，並沒有特別看到94式裝甲列車的作戰紀錄。
