日本初の交直流近郊型電車。401系は交流50Hz、421系は交流60Hzに対応したものである。車体は鋼製の20m級3扉で、座席はセミクロスシート。1次車は低運転台だった。台車は101系と同等のコイルばね・ウイングばね式のDT21BとTR64。主電動機も101系と同等のMT46B(1時間定格出力100kW)。制御は電動カム軸式、制動は電磁直通(発電併用)である。1965年には、主電動機を113系と同じMT54(1時間定格出力120kW)に変更したものが登場し、それぞれ403系・423系と区分される。すべてTc-M-M-Tcの4両編成で、登場時は非冷房であった。
401・403系
 常磐線勝田電化の際に登場。JR発足時、401系はほとんど残っていなかったが、403系を中心に92両が引継がれる。E501系やE531系などに置換えられて、2008年に消滅した。

  1961.6.1 常磐線取手〜勝田間電化、401系営業運転開始
  1979-  冷房化改造
 
1984年頃 403系国鉄色:上野駅(右の車両) 
 形式 M
400
M
401
M
402
M
403
Tc
401
 前歴  登場  消滅
401系 25 25 90 新製 1960.8-66.2 1991.6
403系 20 20 1966.7-68.12 2008.7
421・423系
 鹿児島線久留米電化の際に登場。国鉄時代は大分と南福岡に分かれて配置されていたが、JR発足直後の1988年に大分へ集約された。大分地区では主力として活躍し、1999年10月に定期運用を終了している。

  1961.6.1 鹿児島線門司港〜久留米間電化、421系営業運転開始
  1979-  冷房化改造
 
左:421系国鉄色、右:403系常磐線新塗装 
 形式 M
420
M
421
M
422
M
423
Tc
421
 前歴  登場  消滅
421系 23 23 106 新製 1960.12-66.2 1995.10
423系 30 30 1965.1-68.3 2001.3
車両配置表

 配置 1964 1968 1972 1975 1978 1980 1985 1987 1990 1995 2000 2005
勝田 92 176 180 180 180 170 132 92 92 53 40 40
南福岡 80 160 52 159 159 151 56 16
大分 52 160 52 52 52 147 131 147 127 27
401・421系