JR西日本では、検測用車両として国鉄からの引継ぎ車両である443系電車（電気検測用）およびマヤ34形客車（軌道検測用）を使用してきました。しかし、両車両は老朽化が進んだ上、マヤ34は客車のために牽引機関車及び牽引電車の手配が必要など、大阪近郊など都市圏での運転の調整が困難になってきました。そこで、これらの問題を解消し、別々の編成で測定していた電気系統と軌道系統を1編成で測定できる効率的な総合試験車を、電化・非電化を問わず走行できる気動車方式で製造することとなり、登場したのがキヤ141系です。基本的な走行システムはキハ187系気動車・キハ126系気動車に準じています。
　キヤ141系は2006年秋頃より、本格的に検測業務を開始しました。検測はJR西日本管内のみならず、JR四国、JR九州、及び北近畿タンゴ鉄道、智頭急行などの第3セクター鉄道の検測も行い、西日本全域でその活躍を見ることができます。一方で各社で見られたマヤ34の活躍は終了した模様です。