老朽化した3000系の取り替えと日比谷線の車両冷房実施を目的として投入された。同線の増発も実施されたため、3000系よりも4編成多い42編成である。
1980年代後半に入った当時、日比谷線は混雑が年々増加しており、それまでは駅施設やダイヤの改良で輸送力増強を行ってきたが、1988年に急きょ車両増備（新形車両を投入）による輸送力増強を実施することになった。この新形車両の製作決定から搬入の予定までは非常に短かったが、当時銀座線用の01系をベースとした東西線輸送力増強用の新形車両（現在の05系）の設計・開発が進んでいたことから、基本的な設計や機器は05系とほぼ同様なものとした。
当初は3000系の車齢が30年に達する1990年（平成2年）頃に新形車両を投入することを検討していたが 、投入時期が前倒しとなった。このため、製作決定から営業運転までの期間は約10か月と短く、設計を担当する側には多くの苦労があった 。また、設計にあたっては営団内でも技術面やデザイン的に優れていた3000系を意識し、「ハイクォリティ」「アダルトセンス」をテーマにした。Wikiより抜粋

アルミボディにグレー帯