1975年（昭和50年）より701系列は冷房化ならびに制動装置の電磁直通ブレーキ (HSC)化が順次施工されていたが、同改造を施工された編成は自動ブレーキ仕様の従来車との併結が不可能となった。同改造の進捗に伴って増結用編成が不可欠となったことから、元より701系列の増結用車両として新製され、かつ西武に在籍する2両編成の中で最も経年の浅かった本系列に対して、冷房改造ならびに主要機器換装による高性能化改造が施工されることとなった（詳細は後述）。改造は1978年（昭和53年）より順次施工され、改造後の本系列各車は401系クモハ401形と改称・改番された。なお、同改造途上において車番の重複回避のため、クモハ422 - 429は原番+20でクモハ442 - 449と一時的に改番されたことが特筆される。同改造は1981年（昭和56年）2月に竣功したクモハ449-クハ1470（クモハ437-クモハ438）を最後に全車完了し、同編成の竣功をもって本系列は形式消滅した。
本系列は701系列同様、落成当初は窓固定支持に用いられるHゴムがグレーであったが、ほどなく黒Hゴムに全車とも交換されている。1971年（昭和46年）から翌1972年（昭和47年）にかけて、電動車の台車をTR14Aから住友金属工業製ペデスタル式空気バネ台車FS-40へ換装する工事が実施された。同台車は台車側にブレーキシリンダーを有するため車体側の基礎制動装置は撤去され、また同時に手用制動の廃止ならびに保安制動の新設が施工されているが、これはFS-40台車には手用制動が取り付け不可能であったための措置である。その他、101系の冷房化改造により発生した低出力MG（日立製作所製HG-534-Mrb、出力12kVA）ならびに天井板・交流蛍光灯・扇風機を流用して低圧電源の交流化が施工され、前照灯のシールドビーム2灯化、前面窓内側への行先表示器新設などが順次施工された。
3次車として新製された同7編成は、前述の通り801系同様に雨樋位置が上方へ移動し、張り上げ屋根風の外観となったことが特徴である。同時に乗務員扉手すりも埋込式に改良されたことから、全幅が1 - 2次車の2,930mmに対して2,854.5mmに変化した。また、細部では戸閉表示灯の形状が丸型に変更されている。
同5編成は前項415 - 417編成同様2次車に属するが、従来乗務員扉後部に露出していた側面縦樋が車体内部に埋め込まれた点が異なる。なお、同時期に落成した701系753編成以降では乗務員扉手すりが埋込式に改良されているが、本グループは従来タイプの露出型のままとされている。
2次車として新製された同3編成は、701系2次車で加えられた改良を反映し、客用扉下部靴摺の材質変更、戸袋窓車内側の窓拡大が実施された。
本系列の最初期車（1次車）である同4編成は、701系1次車と同一の仕様を有し、客用扉下部靴摺が縞鋼板仕様であることや、戸袋窓車内側の窓が若干小型であることなどが特徴である。
本系列は701系列の新製と並行して増備されたことから、製造年次によって同系列で加えられた改良がそのまま本系列にも適用されている。以下、主な変更点について述べる。
前述の通り、本系列はカルダン駆動車である701系の増結車という名目で製造されたにもかかわらず、製造コスト抑制目的で従来の旧性能吊り掛け車両同様、日本国有鉄道（国鉄）より払い下げを受けた旧態依然とした主要機器を搭載する。もっとも、701系列のカルダン駆動車はいずれも吊り掛け駆動の従来車との併結運用を前提に設計されていたことから、本系列を吊り掛け駆動の旧性能仕様で製造するに当たって何ら差し支えない状況であった。主電動機はMT15E、制御器は電空カム軸式CS5と界磁接触器CS9の組み合わせ（直列5段・並列4段・弱め界磁1段）、制動装置は発電制動を持たないAMAE電磁自動空気ブレーキ、基礎制動装置は車体側搭載、台車は電動車が鉄道省制式の釣り合い梁式TR14A・付随車が同TR11Aと、大正後期から昭和初期にかけて新製された省形国電とほぼ同一のスペックを有する。その他、パンタグラフは工進精工所製KP-62系を電動車の前位側（運転台寄り）に1基搭載し、電動空気圧縮機 (CP)はAK3を搭載する。なお、CPおよび電動発電機 (MG)といった補機類は制御車へ搭載し、西武の旧性能車の標準仕様であるMTユニット方式を踏襲している。
この詩の目的は、トール（ソール）がいかにしてミョルニルを手に入れたか、そしてトールが登場する神話でたびたび言及される、巨人たちがどのようにしてトールに敗れたかを物語ることである。もちろんその原因はロキであり、彼はトールを騙し巨人ゲイルロズルと対決させる。女巨人グリーズルからの魔法の品々の援助を受け、トールとお付きのシャールヴィはゲイルロズルを打ち破り、他の巨人たちを倒す。物語は、トールを再び巨人との戦いに煽り立てるロキの謀り言の描写から始まる。シャールヴィはトールに同行するが、ロキは最後まで同行を渋る。その後、トールが腰帯に掴まったシャールヴィと共にヨトゥンヘイムの海を渡る場面が（非常に暗喩的だが）詳細に物語られる。讃歌のこの部分は、困難な渡海をやり遂げたトールとシャールヴィの勇敢さを讃える文章に溢れている。海を渡った後、彼らはすぐさまゲイルロズルの洞窟からやってきた巨人の一味に取り囲まれたが、トールとシャールヴィは素早く飛び上がった。ゲイルロズルの館に着くと、トールが座っていた椅子が持ち上がり天井で押し潰そうとしたが、トールはグリーズルから貰った棍で天井を破壊し、足下にいた2人のゲイルロズルの娘を踏み潰しながら降り立った。ゲイルロズルはトールを遊戯に誘い、熱で熔けた鉄塊を投げつけるが、鉄の手袋をはめたトールは鉄塊を受け止める。それを見たゲイルロズルは柱の裏に隠れるが、トールは鉄塊を投げ返し、ゲイルロズルを柱もろとも打ち貫いた。