VVVFインバータ制御が主流になった近年、需要がなくなった界磁チョッパの更新部品が徐々に製造されなくなり、部品調達困難な状況となっていた。そのため、機器更新時に界磁チョッパのままの更新を断念し、新調のVVVF制御方式に変更する方策が打ち出された。これにより、8200系は制御機器積み替えを主な工事とする大改造が施されることとなった。2013年から6200系4連に続いて更新工事が始まり、同時に6200系50番台への改番が行われている。
従来通り、2枚の板ばねで軸箱を支持する平行支持板式（SU式）のダイレクトマウント空気ばね台車である、住友金属工業FS-392B（モハ）・092（クハ）を装着する。
三菱電機FCM-218-15MRDH界磁チョッパ制御器を、モハの奇数車に2基の東洋電機製造PT-4803-A-M形下枠交差式パンタグラフと共に搭載していた。この制御器は通常の電動カム軸式抵抗制御器とGTO素子による界磁チョッパ制御器のペアで構成され、高野線の勾配区間での使用を前提に通常の回生ブレーキに加え、抑速回生ブレーキ機能が追加されており、発生電圧過大等による回生失効時には、車載抵抗器による発電制動に自動的に切り替わる機構を搭載して、非常時のフェイルセーフ性を確保する設計となっている。1984年3月竣工の8703Fからは力行直並列切り替え時のショック防止策もなされ、1987年11月にはモニタ装置も制御装置の外側に追加された。
界磁チョッパ制御器の動作の関係で直流複巻式整流子電動機の三菱電機MB-3280-AC形（端子電圧375V、定格出力160kW）がモハに各4基ずつ装架されていた。駆動システムはWN式平行カルダンドライブ、歯数比は85:16（5.31）である。
アコモデーションは6200系に準じ、シンプルなロングシート車である。車椅子スペースは設置されていない。1984年3月竣工の8703Fからは、吊り手棒受けの形状が変更されている。冷房装置は従来通り冷凍能力10,500kcal/h（12.2kW/h）の三菱電機CU-191A形集約分散式を各車4基ずつ搭載し、車内には混雑時の冷房効率を高めるための補助送風機として、三菱電機開発のラインデリアが新たに4台設けられた。しかし、最終増備の1本はロータリーコンプレッサー搭載のCU-191Bに変更されている。
竹鉄砲事件（たけでっぽうじけん）は、8代藩主頼央が鉄砲により暗殺された事件である。別名、御手判銀事件とも呼ばれる。元々相良家の記録にはなく、秘匿されていた事件であるが、渋谷季五郎が相良家近世文書を整理中に偶然発見し判明した。発端は7代頼峯の宝暦5年（1755年）に領内を襲った大水害である。藩は当時すでに財政が逼迫していたが、この大水害により藩士の生活は壊滅的な打撃を受けた。翌宝暦6年（1756年）、藩士救済策として、家老・万江長右衛門らの大衆議派が希望者に対し御手判銀の貸し付けの触れを出した。しかしこの貸付は、その借り高に応じて家禄を渡す分を差し引くというものであり、100石取り以上の上給者らは、その返済方式では実質的に知行の削減となり藩士が一層貧困に喘ぐとして異を唱え、門葉方に訴え出た。実際、上給者で借り受けを請う者は無く、万江ら一同は謹慎に及ぶ。一方、相良頼母（後の頼央）ら門葉は、この一件を江戸の頼峯への報告する際、速やかに処分すべく万江を切腹にし、他の者を逼塞すべしとの密書を送っている（万江らは処分されず、謹慎も解かれた模様）。宝暦7年（1757年）、藩主・頼峯は、帰国に際して従前どおり門葉（実は弟）の相良頼母を仮養子にしようとした。頼母は門葉の中心的人物であったため、家老・万江らはこれに反対し、連判状を提出するにいたった。しかし頼峯は、強硬な反対を押し切って頼母を仮養子として帰国した。ところが、頼峯を毒殺し頼母の擁立を企てがあるという遺書を残して、藩医・右田立哲が自殺するという事件が起こった。頼峯は吟味のうえ小衆議派を処罰した。宝暦8年（1758年）、頼峯は江戸参府の途上発病し、江戸到着後死去した。死去により頼母が出府し、8代藩主・頼央となった。翌宝暦9年（1759年）6月に帰国した頼央は、その2ヶ月後に急死する。相良家の記録では、閏7月に体調を崩し薩摩瀬の別邸で療養していたが、病状が悪化し死亡したとされている。しかし言い伝えによれば、薩摩瀬の別邸に滞在中の閏7月、鉄砲により狙撃され8月に至り死亡したという。藩は、銃声を子供の竹鉄砲（爆竹）であると誤魔化し、調査を求める訴えを取り上げなかったという。大衆議派と小衆議派が対立する中、小衆議派の中心人物であった藩主の抹殺を謀ったものと言われている。また、これにより藩主相良家の血統は断絶し、以後約10年間、他家から晃長、頼完、福将、長寛の4人を相次いで継嗣に迎え入れるという不安定な家督相続を続け（内密の藩主すり替えも行っている）、なんとかお家断絶の危機を切り抜けていった。