1974年以降の新製車は、非冷房車と編成を組成するため準備工事で落成したクハ411-335を除き全車冷房装置を搭載して落成した。そのため同等のサービスレベル確保の観点から、1971年（昭和46年）製の415系1次車は1977年に、403系・421系・423系は1979年から冷房改造工事が施工された。ただし、403系は冷房化改造が施工されないまま廃車となった車両が存在するほか、401系電動車ユニットおよび同時に製造されたクハ401形のいずれも冷房改造の対象から外れ本工事は未施工で非冷房のまま廃車された。本項目では、会社別で解説を行う。
1971年（昭和46年）から製造が開始された。主変圧器のTM14形は商用周波数の50Hzと60Hz両方に対応しており直流電源を合わせて三電源に対応している。401・403系が交流50Hzのみに、421・423系が交流60Hzにのみに対応していたものを統一したグループである。0・300/100・200/500・600/700/800/1500・1600・1700・1900の番台に分かれる。車両形式は、モハ415形、モハ414形、クモハ415形、クハ411形、クハ415形、サハ411形がある。このうち、クハ415形の800番台と、クモハ415形、モハ414形は113系からの改造竣工車。クハ415形は、JR化後に改造もしくは設計された区分。サハ411形は、常磐線の基本編成の一部を7両編成化するために製造された形式である。またMM'ユニットが415・414形に、クハ411形が300番台に番台区分された理由は、401・403系を411系とし、421・423系を413系として、制御車は、どちらもクハ411形に統一して、クハ401形を0番台へ、クハ421形を100番台へと改番する計画が存在したため。
先行試作車から1961年（昭和36年）落成分まではローズピンク（赤13号）を基調に、401系はクリーム1号、421系はクリーム2号で前面窓下に逆台形の警戒色が入る国鉄交直流電車の標準色とされた。加えて周波数識別用に、401系は制御車前面窓上に細帯、421系は全車の側面裾部に401系よりやや太い帯が、それぞれ前面警戒色と同色で入れられている。1962年（昭和37年）落成分から401系は周波数識別帯を省略、421系は帯色を前面警戒色共々クリーム4号に変更、正面まで引かれるように改定された。421系の識別帯は後に省略されたことから、その後415系500番台途中製造分までの国鉄交直流電車の標準色となった。1985年（昭和60年）にはつくば万博開催に伴うイメージアップのため常磐線用車両は1983年（昭和58年）8月から1985年（昭和60年）3月16日にかけてクリーム10号に青20号帯という新塗装へ変更された。九州配置車は1986年（昭和61年）3月に常磐線新塗装の415系500番台が421系初期車置換え用として南福岡区への転入後、同年夏に423系は白3号と青20号、713系はクリーム10号と青20号に比較検討の塗色変更を行い、同年10月以降は帯色を若干藍色がかった青23号とし窓上に帯が入る新塗装となった。ただし、勝田区からの転入車は民営化後の1987年（昭和62年）秋頃までは常磐線塗装のままとされた。
800年、カロリング朝のフランク王カール1世が教皇レオ3世によってローマ皇帝として戴冠された。5世紀末に西ローマ皇帝が絶えた後も西欧はローマ帝国の西域として存在していたが、ここにローマ帝国の西域にローマ皇帝が復活したのである。この帝国は公的にはローマ帝国であるが、現在の歴史学では西方帝国（フランス語: Empire d’Occident）、西ローマ帝国、フランク帝国、カロリング帝国など様々な名前で呼ばれている。この帝国はフランク王国の最終段階とされる場合もあるが、あくまでローマ帝国の皇帝をフランク王が兼任していた時代にすぎず、カールの戴冠以降も、フランク王国単体とフランク王国を含むローマ帝国全体とは、それぞれ異なるものとして区別されていた。カールの戴冠は建国ではない。この帝国は中世西欧における古代ローマ帝国の連続体であり、カールは戴冠によって既にあったローマ帝国の皇帝位を受け継いだにすぎず、何らかの帝国組織や帝国制度を創出したわけではなかった。またフランク王国にしてもカロリング朝より前のメロヴィング朝の時代から既に存在しているし、カロリング朝にしてもカール大帝の代までには既にフランク王国の支配者となっており、フランク王国を当時の大国に育て上げたのは大帝の祖父であるカール・マルテルであり、カロリング朝最初の王は父のピピン3世であった。カールの戴冠の意義は西欧がコンスタンティノープルの皇帝に理念的にも従属しなくなったということであり、またローマ、ゲルマン、キリスト教の三要素からなる、後に神聖ローマ帝国と呼ばれる概念が誕生した瞬間だということである。しかし843年、ゲルマン人の風習である分割相続が元でフランク王国は分裂した。分裂したフランク王国は一度統合されるものの、888年にカール3世肥満帝が死去すると再び分割され再建されることはなかった。フランク王国の分裂はフランス、ドイツという国家の始まりでもある。なお、フランク王国分裂後も名ばかりの帝位をイタリア王が得ていたが、924年に途絶えた。