交換部品の統一・保守の共通化を重視し、3000共通の三菱電機MB-3020S（端子電圧375V時定格出力125kW）を採用した。1次車には新品が購入され搭載されたが、2次車以降の一部は新製費用抑制のため、2000系の廃車で発生したMB-3037を活用して他車種の主電動機を換装し、玉突きで捻出された中古品のMB-3020Sを流用して搭載している。この過程では、3000形の3200形への改造や、2300系の一部の主電動機のMB-3037への換装等が行われた。駆動装置もWNドライブが継承され、歯車比も3000系と同一の82:15 (5.47) となった。
制御器は回生ブレーキ付きの界磁添加励磁制御を採用、主制御器は1C8M方式の富士電機KMC-301がM車に搭載された。この制御方式は当時の国鉄で省エネの切り札とされたもので、主電動機に直流直巻電動機が使用可能な利点があり、5000系では3000系と同じ主電動機の使用により共通化が図られた。回生ブレーキが可能な方式として、他に界磁チョッパ制御やVVVFインバータ制御の採用も検討されたが、前者は複巻電動機を搭載する必要があり、後者は他社での本格的な採用例も少なく時期尚早と判断されたことから、いずれも採用を見送られた。
神戸高速鉄道の開業に備えて導入された3000系（3000系・3200系・3050系）は、1964年から1985年まで22年の長きにわたり、合計133両が製造された。この3000系は山陽電鉄の主力車両として増備が進み、老朽化した旧性能車700・250・820・850形の置き換えにも充当された。1986年時点では2700系3両、300形8両、270形15両の3形式26両の旧性能車が残っていた。また、国鉄分割民営化により山陽本線が従前にも増して強力なライバルになることが予想され、車両冷房化を含めた接客レベルの向上を図ることで乗客の逸走を防ぐことが営業政策上強く求められた。旧性能車の全面置き換えのため、3000系以来22年ぶりのフルモデルチェンジ車として登場したのが5000系であり、1986年に3両編成7本の計21両が製造された。以後、5000系は1995年までに合計60両が製造された。
越前松平家・松平慶永（春嶽）の子に生まれ、1908年に尾張徳川家の養子となり、家督を相続。同家の東京移転に際し、愛知県下の土地等の財産の処分を指揮し、1931年に財団法人徳川黎明会を設立して同家伝来の什宝・書籍を同財団付属の徳川美術館・蓬左文庫で保存・公開。他家の家政整理にも携わり、「投出しの尾張侯」「理財の天才」と称された。1918年に植物生理学の研究のため徳川生物学研究所、1923年に藩史研究のため徳川林政史研究所を設立するなど学究肌の人物として、また1910年頃から北海道・八雲町をしばしば訪れて熊狩りをし、1921年にマレー半島で虎・象などを狩り、1921年-1922年に約1年かけて欧州を旅行するなどして冒険好きな人物としても知られ、「熊狩りの殿様」「虎狩りの殿様」と称された。豊富な資金力を背景に、音楽教育家の鈴木鎮一、ヴァイオリニストの諏訪根自子、画家の長谷川路可や、ジョン・バチェラーによるアイヌの研究・保護活動、西川吉之助の口話法によるろう教育、右翼団体を主催する清水行之助、社会主義者の石川三四郎など様々な人物・活動のパトロンとなった。貴族院議員としては1924年の清浦内閣のとき貴族院改革案を公表、1925年に「誤って之を用いましたならば無辜の民を傷つくる凶器となる虞がある。」と言い、治安維持法案に反対するなどして「革新貴族」として注目されたが政治的影響力は弱かった。その後は清水や大川周明らによる三月事件などの国家革新運動の支援に傾倒、早くから南進を志向して、1932年に大川、石原広一郎らと神武会・明倫会を創設、1936年の2.26事件では叛乱軍将校の宮中参内の取次ぎを申し出、1937年の冀東防共自治政府設立を支援、1938年に大和倶楽部を設立し排英運動を推進するなどした。1942年にマレー作戦を実行した第25軍の軍政顧問として日本軍占領下のマラヤに赴任し、マラヤ・スマトラ各州のスルタンに統治権の自主的な放棄を求める「版籍奉献」や日本語教育を推進、昭南博物館長を務め、南方科学委員会に参画したが、戦局の悪化と軍政の行き詰まりにより1944年に日本に帰国。帰国後、国体護持のため清水らと錦旗革命を計画した。戦後、日本社会党や日本協同党の結成を支援し、社会党顧問に就任したが、1946年に公職追放。1947年の新憲法制定に伴う華族制度廃止、財産税適用によって爵位と資産の8割以上を喪失した。追放解除後、1956年に名古屋市長選挙に立候補したが落選。1976年に89歳で死去。