高速旅客列車牽引用として、1965年から1966年に17両 (501 - 512・527 - 531) が製造され、1968年に基本番台(77 - 84) から (535 - 542) が改造竣工された。「P形」は、「旅客」を表す "passenger" の頭文字に由来する。従来は20系寝台特急列車牽引用としてEF60形500番台を使用していたが、同形式は定格速度が低く高速運転主体の寝台特急運用に不適当であったことと、寝台特急列車の110km/hへの速度向上計画が浮上し、EF60形500番台がそれに対応できないため、定格速度の高い本形式基本番台の設計を基に、EF60形500番台と同様の20系客車牽引用装備を搭載した本番台が設計された。塗色は直流機標準の青15号とクリーム1号ながら、EF60形500番台と同様に特急色と呼ばれる20系客車と意匠を合わせた塗り分けを採用した。両端面の窓周りを含んだ上部とそれを結ぶように上下にクリーム色の細帯を配する。
昭和44年度第3次債務で121 - 132号機が、同年第5次債務で133 - 135号機が製造された。121 - 130号機は広島機関区に、131 - 135号機は岡山機関区に配置された。運転台前面ガラスに熱線入りガラスを採用し、全面デフロスタに変更され、ワイパーも強力形のWP50とされた。また、一人乗務に備えてEB装置・TE装置の設置がなされた。
昭和43年度第5次債務で105 - 120号機が製造された。東海道・山陽本線貨物・荷物列車増発用、山陽本線瀬野 - 八本松間補機増強や東北・信越方面の貨物列車増発用である。全車が稲沢第二機関区に配置された。4次車との大きな違いは見られない。
昭和40年度第2次債務で73 - 76号機が製造された。宇野線完全無煙化用、東北本線等の増強用である。全機が吹田第二機関区に配置された。加えて、昭和41年度第1次債務で77 - 84号機が製造された。信越本線長岡地区無煙化および長野原線電化開業用である。全機が稲沢第二機関区に配置された。運転取扱規定の変更により尾灯まわりの形状が見直され、抵抗バーニア制御器をCS29に変更している。また、入換時に背の高い誘導係に対応するため、手掛けが上方に20cmほど延長され、機関士側のスカート部分に足掛け用の切り欠きが設けられた。
昭和39年度第3次債務で48 - 57号機が製造された。中央線電化・増発用である。48 - 50号機は吹田第二機関区、51・52号機は稲沢第二機関区、53 - 57号機は新鶴見機関区に配置された。加えて、昭和40年度第1次民有で58 - 72号機が製造された。中央線電化および山陽本線貨物列車電化・増発用である。58・59号機は新鶴見機関区、60 - 64号機は東京機関区、65 - 70号機は稲沢第二機関区、71・72号機は吹田第二機関区に配置された。抵抗バーニア制御器をCS25からCS25Aに変更しているほか、スカート上部にあった通風孔が尾灯上部に移動している。
昭和39年度第1次債務で1 - 47号機が製造された。中央線電化・増発、山陽本線貨物列車電化・増発、東海道本線などの増発用である。そのため、1 - 16号機は吹田第二機関区、17 - 35・46・47号機は稲沢第二機関区、36 - 45号機は新鶴見機関区に配置された。EF60形3次車との外観上の相違点は、屋上モニタ屋根の形状の変更やカバー付避雷器 LA15 の採用等に留まり、大きく変更されていない。試作機で十分な性能確認を行わないまま量産を開始したため、前述のように新製直後からCS25抵抗バーニア制御器の故障が相次いだ。
とても凍える冬の日。吹雪に巻き込まれて雪玉になり、山を転げ落ちていったジェリーが辿り着いたのはトムが店主を務めるチーズ店であった。曇った同店のショーウインドーを拭いて覗くと、世界中から選りすぐりのチーズがいっぱい。ジェリーは堪らず扉をノックし、それに目を覚ましたトムが扉を開ける。ジェリーは彼の股の下をすり抜けて店内に潜り込み、トムを戸外に締め出してしまう。極寒に晒されたトムは、勝手に店に侵入したジェリーに怒り心頭。屋根に登って煙突から店の中に入ろうとしたところ、店の中ではジェリーが鞴を使い、暖炉の火を一気に強めた。煙突の中で、下から火にあぶられたトムは絶叫とともに吐き出されていった。それでもなんとか閂を開け、店の中に戻ったトムは、店で一番大きなチーズの中に潜り込み、思う存分チーズを食らうジェリーを捕らえようとする。まずはチーズの穴に鞴で空気を送り込み、ジェリーを浮き出させようとするが効果がない。そこでコルク栓をチーズのすべての穴に打ち込み、鞴でありったけの空気を送り込む。たまらずチーズは大爆発し、残骸の中から見つけ出されたジェリーは、戸外へ追い出される。これで一安心、のはずだったが、トムは吹雪の戸外へ追い出したジェリーのことが、次第に心配になりだす。作品中では、練習曲や、『華麗なる大円舞曲』、『幻想即興曲』といったショパンの名曲がアレンジされ、数多く登場する。