主回路システムは従来、チョッパ制御車両の更新工事には三相誘導電動機を用いたVVVFインバータ制御へと改造をしてきた。一方、東京地下鉄では2007年秋から銀座線01系第38編成においてPMSM主回路システムと呼ばれる永久磁石同期電動機を用いたVVVFインバータ制御の走行試験を実施してきた。この走行試験の結果は良好であることから、本系列の改修工事車において本格的に採用することとなった。この永久磁石同期電動機を用いた制御方式は東日本旅客鉄道（JR東日本）E331系で営業運転に使用されているが、同車のDDMに対し、試験車を除いた通常の歯車減速駆動方式の車両としては日本の鉄道車両で初めての本格採用となる。制御装置は東芝製のIGBT素子を使用した2レベル方式のVVVFインバータ制御装置を採用した。各軸個別制御（1C1M）となるが、2台のインバータを1台の冷却フィンに集約した2in1形インバータユニットを採用、これを2群搭載として装置の大形化を抑えている。主電動機は前述した120kW出力の永久磁石同期電動機（端子電圧400V、相電流198A、周波数63Hz、1時間定格出力120kW、定格回転数1,890rpm、最高使用回転数3,664rpm）で、従来の誘導電動機よりも高効率の運用ができ、また電力消費量の約10%減少などが図れるものとされている。さらに全密閉方式とすることで騒音低減効果も実現している。なお、改修工事では台車や駆動装置の更新は行わないことから、主電動機の取り付け構造は従来の電動機と同一構造としている。車両性能は従来の3レベルVVVFインバータ車に合わせて起動加速度を3.2km/h/sに向上させた。
車内案内表示装置は従来の路線図式・LED式から17インチのワイド液晶ディスプレイ (LCD・TVIS装置) 式2台設置へ交換を実施した。これは左側にTokyo Metro ビジョンと称する広告動画を表示し、右側には乗客への行先案内画面として使用するものである。乗客への行先案内画面には運行支障時など異常時に総合指令所からの運行情報を配信するシステムを装備している。ただし、これは改修工事車が一定数確保されてから実施を行うとされている（2011年5月時点では未実施）。また、広告動画に関しては主要駅や車両基地（池袋駅・新宿駅・荻窪駅・中野富士見町駅・中野検車区小石川分室入出庫線）に地上配信設備を設け、高速無線通信（ミリ波装置）で自動更新を行っている。この案内表示装置は02-100形の床下に設置したメディア中央装置と送受信装置（TVIS床下箱内に収納）を基本として、各車に配信映像を記録するメディア端末装置、さらに映像を表示するメディア表示器で構成される。表示操作は運転台にある既存の表示操作器経由で行われる。送受信装置は携帯電話通信アダプタ（運行情報を受信）、ミリ波車上装置（広告映像を受信）、LAN差込口（PCと接続可）の3点で構成される。受信された動画情報はメディア中央装置で情報処理の上、各車両のメディア端末装置に高速メタルケーブル経由で伝送されるほか、映像表示系統にはイーサネットケーブルを用いて高速伝送を行っている。
ザラ級重巡洋艦と見間違えられやすいイタリア軽巡洋艦の1グループは連合国艦隊寄りに接近しており、アルベリコ・ダ・バルビアーノとアルベルト・ディ・ジュッサーノはウォースパイトの射程内にあって射撃を受ける可能性があった。しかし、最適な位置にいながら戦艦ウォースパイトは同型艦のマレーヤを待って旋回を行い、ロイヤル・サブリンはいまだに後方に位置していた。イタリア艦隊の指揮官イニーゴ・カンピオーニ中将はウォースパイトを引きつけることを決意し、戦艦2隻の行動が開始された。15時52分にジュリオ・チェザーレはウォースパイトとの距離26,400mで砲火を開いた。しかし、複数の艦艇が1つの目標に射撃すると弾着がどの艦のものなのかを見分けるのが難しくなるというユトランド沖海戦の教訓から、イタリア海軍は1目標には1隻のみ砲撃できることにしていた。そのため、コンテ・ディ・カブールは砲戦に参加せず、マレーヤとロイヤル・サブリンに備えた。ウォースパイトは2隻の砲撃を受けずに済んだが、連合国艦隊はイタリアの戦術を知らず、ウォースパイトは砲火を分散させて二隻共に攻撃していた。ジュリオ・チェザーレの斉射のうち1つがウォースパイトを護衛していた駆逐艦ヘレワードとデコイに損害を与えた。15時54分にマレーヤがイタリア艦隊に混乱を起こさせようと射程外から射撃を開始した。イタリアの重巡洋艦隊は15時55分にウォースパイトを目標に射撃を開始したが、連合国艦隊の巡洋艦隊が戻ってきたのですぐに中止した。15時59分にジュリオ・チェザーレの砲弾2つがウォースパイトの近くに着弾した。その直後にウォースパイトの381mm砲の砲弾1つがジュリオ・チェザーレの後部甲板に命中した。この命中弾は37mm対空機関銃の弾薬に引火し、火災で発生した煤煙が機関室の吸気口に吸い込まれボイラーの半分を停止しなければならなかった。ジュリオ・チェザーレの速度は18ノットまで下がり、コンテ・ディ・カブールが前進した。ウォースパイトは24,000m（26,000ヤード）以上も離れた地点でジュリオ・チェザーレに命中弾を出し、今日の移動目標に対する最長の命中記録の一つとなった。ウォースパイトはジュリオ・チェザーレに渾身の一撃を加える優位に立ったが、後続のマレーヤが追いつけるように砲撃を中止して再び旋回を行った。マレーヤの測距員はイタリア艦隊が離脱行動を意図していることに気がついた。この時マレーヤからジュリオ・チェザーレへの砲撃は、2,500m（2,700ヤード）手前に落下していることが、ウォースパイトの砲撃の観測から確認された。16時1分にイタリアの駆逐艦隊は戦艦を守ろうと煙幕を展開した。戦い方に関して現在もいくつかの議論があるが、連合国艦隊の戦艦は離脱を選択する機会を獲得し、イタリアの駆逐艦隊は煙幕内から魚雷の発射を試みるチャンスを作った。もちろん、煙幕の中でどのようにして目標を確認するのかということについても、議論の対象となっている。