1951年製。伊予鉄道軌道線初のボギー車。集電装置は製造当初ポールだったが、1953年にビューゲル、1966年に現行のZパンタに変更された。客用扉は製造当初は前後端に配置されていたが、1969年に前中扉に改められた。51号は刑事ドラマ「あぶない刑事」TV一作目第13話「追跡」で柴田恭兵扮する大下刑事が犯人が乗った電車を追いかけて飛び乗るシーンのロケ撮影で使用されている。5000形の増備で53号が2018年度に廃車されたため、現在は51,52号が在籍している。51,52号は冷房装置が三菱CU77からCU77CTに交換されている。
テレビアニメ版は1972年10月1日から1974年9月29日までフジテレビ系で毎週日曜日18時00分から18時30分に全105話が放送された。2年間の平均視聴率は約21%（タツノコプロの保存資料によると平均視聴率17.9%、最高視聴率は第53話の26.5%）。本作品の成功により、『新造人間キャシャーン』『破裏拳ポリマー』『宇宙の騎士テッカマン』といったヒーローものが続き、タツノコプロの一つの路線を構築した代表作である。人気や知名度の高さからその後、映画版や続編、OVAも制作された。タツノコプロ企画文芸部の鳥海尽三と陶山智によって企画が練られた。鳥海によると、『忍者部隊月光』、『世界少年隊』といった吉田竜夫の漫画は特に意識した訳ではないというが、結果的に少年少女によるチームが敵と戦う構成は踏襲することになった。一方、プロデューサーの九里一平は前述の2作をベースにしたとし、「太平洋戦争が舞台の『忍者部隊月光』では夢がないので科学忍者とした」と述べている。吉田竜夫と九里一平のデザインによる斬新なコスチュームと劇画タッチで個性溢れるキャラクター、SF作家小隅黎（柴野拓美）によるSF考証、さらには中村光毅のデザインしたメカニックとそれを演出した本作が監督デビューになる鳥海永行によるメカ描写が当時としては未来的でリアルな物であったため、その後のSF・ヒーローアニメの方向性に多大な影響を与えている。当初は巨大メカと戦う低年齢向けのアクションものとして開始したが、公害・科学・戦争などの現実的でシリアスなテーマ、肉親の情や過去といったドラマ性など、子供向けアニメの枠に収まらないエピソードが人気を呼んだ。PCB、原子力船など当時の社会問題を素材に用いた回もあるほか、敵組織ギャラクターが科学忍者隊を出し抜き勝利を収めたり、作戦そのものは失敗するも1つの都市を壊滅させたりなど、通常なら考えられない展開も多かった。視聴率は高かったため当初1年間の放送予定が2年に延長され、タツノコプロを代表するSFヒーローアクションものとなった。当時のタツノコプロには実写用カメラが装備されており、実写映像やオプチカル合成のシーンも随所に採用されている。オープニング冒頭に登場する地球は、質感を出すため調理器具のボウルを紙粘土で覆い、その上に海や雲を描いたものを撮影している（発案は撮影の細野正、描いたのは美術設定の中村光毅）。連続テレビアニメでありながら、1話あたりのセル画枚数は平均5千から6千枚に及び、1万枚を超えた驚異的な回もあった。第1話「ガッチャマン対タートル・キング」は特に秀逸とされ、怪獣映画のスケール感があると評価された。後のオリジナルビデオアニメ版でこの回のリメイクが試みられている。作画面では同じく劇画タッチだった『アニメンタリー 決断』から引き続き、作画監督の宮本貞雄をはじめ、須田正己、湖川友謙、加藤茂らが参加。さらに前番組の『いなかっぺ大将』から二宮常雄らが加わり『決断』での経験も活かされ、リアルタッチの作画でタツノコプロの名を高めた。本作の仮タイトルには「科学忍者隊バードマン」や「科学忍者隊シャドウナイツ」があったが、広告代理店の読売広告社の松山貫之専務による発案により『ガッチャマン』に決定。松山によると、メカが合体するときの「ガッチャン」という擬音から発想したというが、「まるでギャグものだ」とタツノコプロのスタッフ側からは不評であったという。何となくフィーリングでつけたため、「ガッツとマンでガッチャマン」と説明されることもあった。別説では吉田竜夫ら主要スタッフが企画会議という名目の飲み会を行っていた際、誰からともなく「ガッチャマン!」と叫び、それがそのまま決まってしまったというのがある。よく間違えられるが作品内の設定では、「ガッチャマン」とは、組織の名前ではなく科学忍者隊のリーダーの称号である。正確に呼ぶならば、リーダーの大鷲の健以外の四人は「ガッチャマン」ではなく、単に科学忍者隊の隊員、ということになる（実際、エンディングのキャスト紹介においては、健のみ「ガッチャマン」という役名になっている）。敵方の「ギャラクター」は過去のタツノコプロ作品『宇宙エース』に登場するSF作家の広瀬正が名付けた敵キャラクターの名前を再利用したもの。山猫からつけられた「ベルク・カッツェ（独：Berg-Katze）」などというネーミングともども、インパクトの強さを狙って、スマートすぎない名前にした、との関係者との回想がある。また、熟慮の上キャスティングされた声優陣も好評で、南部博士役の大平透は、当時タツノコプロ作品では『ハクション大魔王』などギャグアニメの印象が強い声優だったが、本作ではシリアスな役柄にもかかわらず、あえて起用に踏み切り成功した。ベルク・カッツェのキャラクターは最初から細かく設定されていたわけではなく、カッツェを演じた俳優・寺島幹夫の独特な演技にスタッフが影響を受け、あとから肉付けされた部分が多いという。タツノコプロの金字塔とも言うべき作品に仕上がったにもかかわらず、企画の鳥海尽三は、ガッチャマンの設定について「（後から思うと）あまりにもずさんで荒唐無稽だった」と後悔し、この思いが、鳥海が『小説・科学忍者隊ガッチャマン』（1989年発表）を書く動機になった。