东海道本线、山阳本线的高速货物列车牵引任务，而500番台机车主要担当东京往九州方向的寝台特急列车牵引任务，例如“隼号”、“富士号”、“瑞穗号”、“朝风号”列车。1964年，山阳本线横川至小郡（今新山口）区段完成电化改造后，500番台在日间还会担当濑野至八本松区间（简称“”）的补机任务。然而，由500番台机车是在货运机车的基础上改良而成，高速性能相对较差而不太适合用于牵引特急列车高速运行，尤其当机车连续高速运行时长时间使用40%磁场削弱，使牵引电动机频繁发生环火故障，因此于1964年底禁止使用40%、49