これらや他の問題を正確にするために、標準模型の拡張、修正、置換、再編成が存在する。ひも理論はこのような再発明の1つであり、多くの理論物理学者がこのような理論が真の万物理論に向かう次の理論的段階と考えている。ループ量子重力などの量子重力理論は、場の量子論と一般相対性理論の数学的統一の有望な候補と考えられており、既存の理論に対して大幅な変更はそれほど必要ではない。しかし、近年の研究では光速における量子重力の推定される効果に厳しい制限を設けており、現在の量子重力モデルのいくつかを疎んじている。ひも理論の多くの変形の中でも1995年のString Conferenceで最初に数学的存在が提案されたM理論は、多くの人、特にブライアン・グリーンとスティーヴン・ホーキングにより適切な万物理論であると考えてられている。完全な数学的記述はまだ未知であるが、特殊なケースでは理論への解決策が存在する。近年の研究では代わりのひも模型も提案されており、そのいくつかはM理論の様々な試験が難しい特徴（例えば、カラビ・ヤウ多様体の存在、多くの余剰次元など）を持っていない。リサ・ランドールなど頻繁に論文を発表している物理学者による研究もある。
理論物理学は万物の理論、全ての既知の物理現象を完全に説明し結びつけ原理的に実行できる実験結果を予測する理論に向けて戦い続けている。実際的にはこの点に関する当面の目標は量子重力理論において標準模型と一般相対性理論を統一する理論を発展することである。粒子質量の理論もしくは正確な予測のいずれかの概念的欠陥を克服するなどの付加的な特徴が望まれる。このような理論をまとめる際の課題は、概念的なものだけではない。そこには新奇な領域を探るのに必要な非常に高いエネルギーの実験的側面が含まれる。この方向のいくつかの注目すべき試みは、超対称性、ひも理論、ループ量子重力である。
クォークとレプトンには3つの世代があるという事実に関する未解決問題を処理するために、プレオン模型がいくつか提案されている。プレオン模型は通常、いくつか追加の新たな粒子を仮定する。これらの粒子はさらに結合して標準模型のクォークとレプトンを形成すると仮定されている。初期のプレオン模型の1つはRishon模型である。今日までに広く受け入れられるもしくは完全に検証されたプレオン模型はない。
超対称性は、別のクラスの対称性をラグランジアンに加えることで標準模型を拡張させる。これらの対称性は、フェルミ粒子をボース粒子と入れ替える。このような対称性により、スフェルミオン、スクォーク、ニュートラリーノ、チャージーノなど超対称性粒子の存在を予測される。標準模型の各粒子にはスピンが通常の粒子と1/2異なる超パートナーがあるであろう。超対称性の破れにより、この粒子は通常の粒子よりずっと重い。非常に重いため、既存の粒子衝突器の強さでは十分ではない可能性がある。
本形式はモ601 - モ606の6両が日本車輌製造にて落成し、全車1970年（昭和45年）6月3日付で竣功した。なお、製造元の日本車輌製造豊川工場から配属先となる岐阜検車区（岐阜工場）までの輸送は、本形式が複電圧仕様であることを生かして名古屋本線など架線電圧1,500 V仕様の幹線路線区を終電後に自力回送する形で実施された。1970年（昭和45年）6月25日に実施された美濃町線系統の運行ダイヤ改正・新岐阜直通運転開始と同時に就役、本形式は同改正にて新設された美濃 - 新関 - 新岐阜間の直通急行列車運用へ主に充当され、多客時には本形式2両を連結した2両編成で運用された。前述のように、軌道線での使用を優先させた車体形状のため各務原線区間では在来のプラットホームが使用できず、同線の停車駅となった新岐阜・田神の両駅には軌道線規格のホームが設置された。その後、急行列車は1975年（昭和50年）9月の運行ダイヤ改正に際して廃止となり、さらに後年、利用者の減少に伴って連結運転も行われなくなった。前述の通り、本形式は直通運転開始による利用者の増加を想定し、制御車を連結した2両編成運用を考慮した設計とされていたが、連結運転中止によって制御車導入計画が事実上消滅したため、1980年代中盤までに4基電動機仕様車であったモ601・モ602の主電動機のうち半数を撤去し、全車とも2基電動機仕様で統一された。また、車体塗装については導入後間もなく白帯を省略しスカーレット1色塗装に変更された。本形式は後年導入された複電圧車両のモ880形とともに新岐阜直通運用へ充当され、美濃町線系統におけるワンマン運転開始に伴って、軌条塗油装置を搭載するモ606が1999年（平成11年）10月に車外バックミラー・客用扉開扉時に点灯する乗降表示灯・車内運賃箱および運賃表示器などを新設してワンマン運転対応車に改造された。その後本形式は、2000年（平成12年）の複電圧対応の新型低床車両モ800形（2代）導入、および美濃町線系統における運用見直しによって余剰が発生した。モ604・モ605が2000年（平成12年）9月4日付で、モ601が同年10月24日付で、モ602・モ603が同年12月22日付でそれぞれ除籍され、モ601・モ603・モ605の3両は解体処分を免れて各地にて静態保存された。また、モ604・モ605の電圧転換装置など一部の主要機器は、モ870形の複電圧対応改造に際して流用された。ただし、前述したモ606のみは予備車として残存し、前記5両の廃車と同時期に、使用機会が消滅した電気連結器および貫通扉部渡り板が撤去された。その後、モ606は2004年（平成16年）9月に車体塗装を腰板部へ白帯を配した落成当初の塗装に復元、美濃町線を含む岐阜地区の架線電圧600 V路線区の営業最終日まで運用された。モ606は営業最終日同日の2005年（平成17年）3月31日付で除籍され、本形式は全廃となった。