提出开发4000千瓦交流传动电力机车，来替代双机重联运用的ED75型电力机车，即交直流两用的ED500型电力机车。这款机车结合了EF200、EF500型电力机车的特点，主要部件可以与EF200型电力机车通用。牵引系统采用晶闸管整流器、GTO牵引逆变器、三相异步牵引电动机和16位微机控制系统。牵引电动机采用了单轴控制，各自对应独立的牵引逆变器， 提高了电力机车的粘着性能和冗余度。1992年8月，ED500 901号原型车在日立制作所水户工厂落成，并于同年11月开始进行正线试运行和综合性能试验。由于这台机车