エレクトロニクス技術の進歩により半導体素子を用いた整流器の性能や信頼性も向上した事から、それまでの水銀整流器をシリコン整流器に交換した車種。整流器はブリッジ整流回路を使用し、各整流回路は12個の並列分岐を持っていた。1964年に試作車であるVL80K-015が落成し、同年から量産が開始された。当初製造された車両は電動機としてVL80形と同じNB-414Aを用いていたが、1965年に直巻整流子電動機であるNB-418が開発され、VL80K-065以降はその量産型となるNB-418K形が用いられている。またこれにより機器の配置や回路に変更が生じた事から車体長が若干短くなり、エアフィルターの位置も変更している。
VL80V形（N8O形）の失敗を受け、設計の大幅な変更が行われた車種。故障の主な要因だった集電装置より供給される電圧の制御方式が低圧タップ式に変更された他、電動機もより強力なNB-414A（2,520 rpm）に置き換えられ、製造当時世界でもトップクラスの定格出力を有していた。また前面形状も変更され、VL60形電気機関車と同様運転台窓下部が僅かに突き出る外見となった。1962年に製造された試作車2両は導入当初"N81形"という形式名だったが、翌1963年にVL80形（VL80-004、VL80-005）に編入された。その後同年から量産車の製造が行われ、旧N81形の2両も含め1964年までに21両が製造された。
1961年に3両が製造された最初の車種。当初は"N8O形"という形式名だったが、1963年に"VL80V形"へ改められた。主電動機として同時に開発が行われたNB-413（1,930 rpm）を搭載しており、VL80形に先駆けて量産が開始されたVL60形の電動機よりも出力が上回っていた。整流器としてイグナイトロン式水銀整流器が使用された他、パンタグラフからの電圧は高圧タップ式を介して制御されていた。製造後は試運転が行われたが高速運転時のの車体振動など結果は芳しくなく、その後の営業運転でも故障が相次いだ結果、1969年に全車廃車となった。
サンノゼの日本人コミュニティで農場を営む日系移民の家に生まれる。第二次世界大戦により日系人強制収容所のトゥーリーレイク戦争移住センターに家族とともに収容され、この間に姉を病気で亡くす。教師から本名のテルアキが発音しにくいので英語名をつけるよう言われ、当時の人気俳優ジミー・スチュワートから「ジミー」を選ぶ。ジミーがジェイムズの愛称であることを家族全員が知らず、「ジェイムズ」を選んだ兄と同じ名前になってしまっていることに後で気づいたものの、いずれ日本に帰るつもりだったためジミーのまま使い続ける。収容所時代は捕まえたカモメに日の丸を描いて飛ばして遊ぶのが趣味だったが、それを気に入らない米兵によって監視塔からすべて撃ち殺されてしまった。この頃に観たディズニーアニメの『白雪姫』をきっかけにアニメーターを志す。ロサンゼルスの美術学校に通っているときに講師のアニメーターから誘われ、赤狩りやストライキでディズニーを離れたアニーメーターたちが作ったバーバンクのアニメーション会社ユナイテッド・プロダクションズ・オブ・アメリカで1956年から働き始める。周囲のスタッフたちに認めてもらうため、侍をテーマにした短編映画を自作し評価される。1年後、ニューヨークのPintoff Studioに移籍、1959年に手掛けた『The Violinist』は翌年のアカデミー賞短編映画・アニメ部門にノミネートされ、英国映画テレビ芸術アカデミーではベスト・アニメ賞を受賞した。東京の東映アニメーションで1年間働いたのち1960年から5年間ロンドンのBBCテレビジョンセンターでテレビ・アニメのプロデューサー、監督として働く。帰国後アニメーターのフレッド・ウルフと共同でハリウッドにMurakami Wolf Productions社を設立し、アヌシー国際アニメーション映画祭の短編部門でグランプリを獲得した1967年の『The Breath』など、多くの優れた作品を制作した。1970年に『レッド・バロン』の制作に参加するためアイルランドのダブリンに滞在したのをきっかけに、現地女性と結婚して同地で暮し始め、Quarteru Films社を設立し、いくつかのヒット作に関わった。1980年にはロスで『宇宙の7人』を監督、ジェームズ・キャメロンに美術監督としての初仕事を与えたほか、1982年の『スノーマン』、1986年の『風が吹くとき』など、多くの映画賞に輝く秀作に携わった。1987年には『ティーンエイジ・ミュータント・ニンジャ・タートルズ』のテレビアニメシリーズ制作のためMurakami Wolf社のダブリン支社を設立し、100人以上のアニメ制作者を雇用した。その後もダブリンを拠点に国内外のアニメ制作に携わり、多くのアニメーターを育て、アイルランドのアニメ業界の発展に貢献した。ダン・レアリーの美術学校 (IADT) やダブリン郊外バリファーモットのアニメーション学校で講師も務め、2006年には、デジタルエンターテイメント業が盛んなダンディーのダンディ大学から名誉博士号を授与された。2010年には、アメリカ国民として生まれたにも関わらず第二次世界大戦中に強制収容された日系二世としてのムラカミを辿るアイルランド人監督による記録映画『Jimmy Murakami - Non Alien』が制作された。2013年にはディングル国際映画祭に、アニメーション業界の貢献者に与えられる「ムラカミ賞」が設けられ、その第一回受賞者に選ばれた。晩年の10年間は絵画に集中し、展覧会の開催や新作の注文に応じるなどしており、亡くなる直前も広島の原爆を主題にした作品「The Morning of a Hundred Suns」を制作中だった。2014年2月16日、妻と娘2人、孫4人に看取られて80歳で死去した。