1960年代初，日本正处于战后经济高速增长时期，尤其当时日本的高速公路网尚未完善，大多数货物及旅客均经由铁路运送，使铁路运输能力的紧张状况更加突出。为了缓解运能和运量之间日益尖锐的矛盾，日本国铁实施一系列措施以提高铁路运输系统的效率，例如加快铁路干线的电气化和复线化改造、提高列车运转速度、扩大列车编组重量等。当时，东海道、山阳本线上所使用的EF60型电力机车，最高速度（100公里/小时）和持续速度（39公里/小时）相对较低，难以满足旅客列车和货物列车提速的需要。1965年，日本国铁成功研制了新一代的EF