列车供电系统、辅助机电设备等成熟技术均被继续沿用；但在EF62型电力机车上部分对应碓冰岭特大坡度区间的设备，例如低频无线通信装置、架空接触网停电时电阻制动等，都没有在EF64型电力机车上应用。而机车走行部则采用了与EF60型电力机车相同的Bo-Bo-Bo轴式，而非EF62型电力机车的Co-Co轴式，以提高车辆的小半径曲线通过能力；此外，EF64型电力机车也采用了比较小的齿轮传动比，以提高机车的高速运转性能。
1000番台.1980年代初，为了淘汰上越线、高崎线使