道在1931年正式开通的同时，亦完成了水上至石打区段的电气化工程。1947年，高崎至长冈间全长160公里的区段完成电气化改造，由于上越线是翻越山脉的山区铁路，因此当时仍采用速度较低的货运电力机车来牵引旅客列车。至1952年，随着高崎线全线完成电气化，实现上野至长冈之间全长270公里的直通运转。而高崎线作为东京近郊平原地区的重要铁路干线，要求客运电力机车具有较佳的高速性能，因此当时计划高崎线电气化后初期采用部分从东海道本线转移的旧型客运电力机车；但考虑到以后上越、高崎两线长距离列车直通运转的牵引需要，开发一种