集電装置については各車の冷房装置搭載スペース確保の必要から、680系と同様に各車の橿原神宮前寄りに三菱電機S-710菱枠パンタグラフを各1基搭載としており、このレイアウトは続く18200系や18400系にも継承されている。
ブレーキは種車や680系などと同様、A動作弁による自動空気ブレーキを採用する。ただし、各台車各車輪ごとに独立したブレーキシリンダーを搭載する台車シリンダー方式が採用されたため中継弁が併用されたことから、AMA-R中継弁付自動空気ブレーキ（ARブレーキ）となっている。
台車は全車新造品の近畿車輛製シュリーレン式台車を装着するが、2編成で別設計の台車が採用されている。第1編成は長リンク式揺れ枕を備える金属バネ台車のKD-55を装着する。この台車は同時期製造の8000系用として開発されたKD-51の設計を基本としつつ、MB-213AF電動機の装架に対応するよう設計変更を施したもので、既存の京都・橿原線正規特急車である680系のク580に装着されたKD-54Aや、同じく予備特急車である683系のモ683・684に装着されたKD-54の姉妹機種に当たる。もっとも、側受を内側に置いた古い設計の車体に対応するよう設計されたKD-54系2機種とは異なり、KD-51と同様に側受を可能な限り外側に配置して揺れ枕から上部に支持腕を大きく突き出した、特徴的な構造を備える。ただし、同じ1965年に名古屋線向け1600系用としてこのKD-55と同様の枕バネ周辺機構を備えて製造されたKD-51Bとは異なり、高速運転時の蛇行動抑制に効果のあるボルスタアンカーは省略されている。それに対し、増備車である第2編成では京橿・京奈特急の利用客が多いことを受けて改良が加えられ、揺れ枕吊りを廃しボルスタアンカーを付加したインダイレクトマウント式空気バネ台車であるKD-59が装着されている。このKD-59は、ベローズ式空気バネを枕バネとして使用するように設計された、近鉄最後の台車であるが、台車枠の側枠中央部を湾曲させて引き下げることで枕バネの作用点を低く抑えたその設計は、南大阪線6000系用KD-61に始まる、以後の近鉄におけるダイアフラム型空気バネによるダイレクトマウント式空気バネ台車の設計に貴重なデータを提供した。
主制御器はモ600形から流用した三菱電機HLF弱め界磁付単位スイッチ式手動加速制御器を各車に搭載している。ただし、連続下り急勾配区間での運用に必要とされる抑速発電ブレーキは装備していない。
三菱電機MB-213AFを各台車に2基ずつ吊り掛け式で装架する。歯数比は53:26である。この電動機は奈良線モ600形で急峻な生駒越えのために採用された大出力電動機であり、強トルク低定格回転数として磁気容量を大きくとった重量級設計となっている。
上述の通り、主に奈良線で使用されていた旧型車であるモ600形623・635・631・633を電装解除して捻出した機器を流用したため、全電動車方式の吊掛駆動車となった。もっとも、全電動車編成ではあったが、重い旧式な電装品を使用し、しかも正規の特急車としての重装備を与えられたこともあって既存の680系と比較して編成重量が10t以上重く、走行性能で幾分見劣りした。
12月11日、南遣艦隊はカムラン湾に集結し、第二次マレー上陸作戦とボルネオ島攻略作戦を発動した。第12駆逐隊と第7号駆潜艇が第二護衛隊を編制し、ボルネオ攻略部隊の護衛と上陸支援を命じられた。このほか重巡熊野 、重巡鈴谷、吹雪、駆逐艦狭霧、軽巡由良、特設水上機母艦神川丸などがボルネオ上陸作戦に投入された。12月13日午前、ボルネオ島攻略部隊がカムラン湾を出撃した。12月15日深夜から16日未明にかけてボルネオ北部のミリに到着。護衛艦艇はミリ泊地に白雲と第7号駆潜艇、輸送船3隻、ルトン沖に叢雲と輸送船6隻、セリア冲に東雲と輸送船日吉丸が展開し、物資・人員の揚陸を行った。上陸作戦は成功し、油田施設も占領した。12月17日朝、ミリ攻略部隊がたび重なる空襲を受けた。同日午前8時頃、セリア沖の東雲は第7号駆潜艇と交代し、8時15分にルトンに単独で向かった後、消息を絶った。午前9時頃、「飛行艇と交戦中」という発信者不明の電信を、叢雲が受信した。同じ頃、日本の船団や白雲がバラム灯台付近で火災と白煙が立つのを目撃した。周辺を飛行中のオランダ軍のGVT-2所属飛行艇が、付近の海域で駆逐艦を爆撃し、3発の命中弾と至近弾1発を与えたと報告した。第7号駆潜艇が午前11時と午後0時15分に周辺海域の調査を行ったが、何も発見できなかった。午後に神川丸の水上偵察機や叢雲が捜索し、バラム灯台北15キロの地点で沢庵樽や重油を発見したため、第二護衛隊は東雲が「遭難確実」と報告した。笹川博艦長ら乗員228名全員が戦死した。沈没原因は空襲が有力だが、機雷に触れたとする異説もある。 1942年（昭和17年）1月15日、東雲は除籍された。3月10日に第12駆逐隊は解隊し、白雲は第20駆逐隊、叢雲は第11駆逐隊に編入された。