机车共同构成国铁标准化直流电力机车系列，分别对应平原地区（最大坡度约10‰）、中等坡度（最大坡度25～35‰）、特大坡度（信越本线）线路。EF65型电力机车的车体和转向架等机械部分，是以EF60型电力机车第三次量产车为基础，机车走行部采用Bo-Bo-Bo轴式。电气系统方面，则大量应用了已经在EF62、EF64型电力机车上验证的成熟技术并加以改良，例如电动凸轮轴式电阻控制器、轴重转移电气补偿、标准型直流牵引电动机、标准化辅助机电系统，低压交流照明及控制电路等。EF65、EF64型电力机车均采用相同的齿轮传