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、高崎线使用的EF58、EF15、EF16型电力机车，日本国铁采购了一批EF64型1000番台电力机车，也是国铁分割民营化前制造的最后一批国铁直流电力机车。1000番台和基本番台机车具有大致相同的性能指标，但是1000番台机车对多项机械及电器设备都作出了改进，因此实质上已经和基本番台