令制下にて年号制度が確立した後、私年号の出現は12世紀後半の平安末期まで待たなくてはならない。最古の私年号とみられる「保寿」は、平清盛の台頭を背景として藤原氏の息災を祈るために、次いで現れた「和勝」「迎雲」は、ともに治承・寿永の乱（源平合戦）の終結による平和の再来を寿ぐために使用された。鎌倉期の「建教」「永福」「正久」などは、何れも僧侶によって使用されたもので仏教的色彩が濃いが、関東地方でも実例が見られる点に特徴がある。南北朝期の「白鹿」「応治」「至大」などは、地方を拠点とする南朝方またはこれに好意を寄せた（反北朝の）者によって使用された可能性が高く、一方の「弘徳」「永宝」は、北朝年号を勘申する公家間の対立を背景として公年号に対する不満から使用されたものと推測されている。これら中世前期の私年号は残る実例が「元年」のみで、かつ数も1〜3例と少ないことから、そのほとんどは使用者個別の願意や祝意を表明したものに止まり、通用圏がさほど広がることはなかったようである。
日本最初の公年号は孝徳天皇の制定した「大化」であるが、中世に成立した寺院縁起・年代記には、大化前代から年号があたかも使用されたもののごとくに記載され、これらを俗に古代年号と呼ぶことがある。古代年号は総じて仏教的色彩が濃く、殊に太子信仰の影響を強く受けていることから、現在そのほとんどは後世の仏家によって仮託された架空の年号であると考えられている。ただし、「法興」だけは例外で、法隆寺金堂釈迦三尊像光背銘・『伊予国風土記』逸文といった信用すべき史料に実例が見られる。これが年号か否かの解釈については議論の余地があるものの、聖徳太子を讃仰する僧侶によって使用されたものとみて間違いなかろう。また、「白鳳」「朱雀」は公年号の「白雉」「朱鳥」からそれぞれ派生した年号であると考えられ、殊に「白鳳」は、現在でも文化史上の時代呼称（白鳳文化）として通用している。なお、江戸後期の鶴峯戊申は著書『襲国偽僣考』において、一連の古代年号を熊襲が使用した僭年号であると主張した。現在の九州王朝説論者の中には、これを高く評価して古代年号が自説に有利な傍証史料（九州年号）たり得ると信じる者も少なくないが、学界からは全く相手にされていない。
長大編成を考慮し、WH社傘下のウェスティングハウス・エア・ブレーキ社（Westinghouse Air Brake Co.、あるいはWABCOとも。現Wabtec社）が開発した当時最先端のブレーキシステムである、「U自在弁」（U-5形）を中核とするU自動空気ブレーキ（AMU/ACU/ATUブレーキ）を、三菱造船（現・三菱重工業。ブレーキ弁製作部門は後に三菱電機に移管）でライセンス生産して搭載した。これは日本において新京阪鉄道、阪和電気鉄道に次ぐものである。電車用の自動空気ブレーキは、電車が高速で走行するということもあり、客車・貨車用に比べても反応の速さが求められる。それだけに長大編成への対応能力を得ることは難しい課題であった。Uブレーキは、WABCOによって1912年に開発された。空気圧のみに頼った自動空気ブレーキシステムの中では特に応答性に優れ、長大編成に適したタイプである。このブレーキを最初に採用したニューヨーク市地下鉄は、1913年、当時最長の電車10両編成を実現していた。機構的には、同社製M三動弁を使用する従来型のMブレーキと同様に、通常の制動管（BP管）に加えて元空気溜め管（MR管）と呼ばれる空気圧供給専用のエアホースを引き通してある（制動管のみ使用の自動ブレーキ搭載車と混結する場合には、そちらから元空気溜めに空気圧が供給される）。しかし弁装置の大型化や複雑化を伴う大改良によって、応答特性は飛躍的に改善されていた。特に階段ユルメの挙動改善が顕著で、長大編成による高速運転の実現のみならず、乗り心地改善にも大きく寄与した。しかしながら、U自在弁は戦前の日本の技術水準では複雑精緻で高度すぎ、また多くの鉄道では過剰性能でもあった。このため、上記の関西私鉄4社以外での採用例は、最大8両編成想定（当初12両編成想定）で計画・設計され、U弁使用が必須だった大阪市営地下鉄100形 - 600形のみに留まり、一般に普及するまでには至らなかった。その他の鉄道では、M三動弁とU自在弁を折衷した特徴を備えるA動作弁が日本エヤブレーキ社（現・ナブテスコ）で開発され、1930年代以降国私鉄を問わず広く普及し、1940年代後半には中継弁と電磁給排弁の追加で従前のU弁に匹敵する長大編成を可能とした、AERブレーキが湘南電車こと国鉄80系電車に採用されて16両編成の「電車列車」実現の原動力となった。また、国鉄20系寝台客車が最高速度110km/h運転開始に伴い採用したAREBブレーキもこの系統である。第二次世界大戦後、WABCOから技術導入されたSMEEないしHSC電磁直通ブレーキが普及する1950年代後半まで、A弁による自動空気ブレーキは日本の電車用ブレーキ方式の主流となった。2200系の空気ブレーキと発電ブレーキは、それぞれブレーキ弁とマスコンで独立操作する必要があった。このため両者を協調させてのスムーズな減速制御には熟練を要し、運用開始当初は運転士の習熟不足で作動トラブルも多かった。空気ブレーキと発電ブレーキの自動的かつ円滑な連携作動は、1930年時点ではアメリカでようやく実用化研究の端緒に就いたばかりであり、この時代の日本の技術水準では全く不可能なシステムであった。2200系が抑速用発電ブレーキと自動空気ブレーキとしては高性能なUブレーキを共に装備していたことだけでも、当時の日本の状況では十分先進的であった。なお、日本において電空両システムの自動連携作動が完全に実用域に達したのは、帝都高速度交通営団（現・東京地下鉄）が丸ノ内線300形にSMEEブレーキなど新技術を導入した1953年になってからである。