昭和41年、中央緩行線から営団地下鉄東西線への乗り入れに備えて、国鉄では初めてとなるオールアルミ製車両、301系通勤型電車が登場しました。車体は103系を基本とした20m級両開き4扉を持ちつつ、アルミ製車体を採用した事で大幅な軽量化が行われました。前面に非常扉が設けられヘッドライト・テールライトや前面表示器の配置が変化した事、客室扉の周囲に斜めの面取りがされていることなど、103系とは差異があります。足回りは自然放熱式抵抗器やバーニア式制御器を採用した103系1000番台を基本としつつ、空気ばね台車DT34/TR204が採用されました。製造当初はボディのアルミを生かし、その上にカナリアイエローの帯を巻いた姿でしたが、後にライトグレー塗装＋カナリアイエロー帯へと変わり、最終的には帯色が水色へと変更されました。301系は昭和44年までに7両編成8本が製造されましたが、1980年代前半の10両編成化に伴い、編成の組み換えや一部先頭車の中間封じ込め化、3両のモハ301／モハ300に対して電装解除が行われました。永らく東西線直通運用で活躍しましたが、平成15年をもって全車引退となりました。