東北本線・常磐線での試験運転後、常磐線の電化運転開始に伴い、旅客列車において使用された。量産機は動軸6軸のEF80形となり、本形式は試作機1両が製造されたのみで量産されることなく終わった。1961年（昭和36年）には形式称号の変更でED92形（ED92 1）となり、のちに中央鉄道学園の教習車となった後 、1975年（昭和50年）に廃車解体され、現存しない。
デッキがなく、車体側面から運転室に出入りする方式の車体である。前面は非貫通構造で、前面窓は側面まで回り込んだパノラミックウインドウである。この前面窓形状は、後に製造されたEF60形、EF70形などの非貫通形電気機関車にも踏襲された。スカートは全体が車体より一段凹んでいるという、他の電気機関車にはみられない本形式特有の形状となっている。側面の通気口と窓はどちらも車体上部寄りに配されている。なお、本形式の塗装色は一般的に赤13号（ローズピンク）とされることが多いが、製造直後の時点ではより派手なピンク色に塗装されていたともいわれている。このピンク色の真偽や色合いについては当時のカラー写真でも変色・光線状態等により定かではない。
太平洋戦争勃発後、次第に威力を増してきたアメリカ海軍潜水艦による通商破壊に対抗するため、日本海軍は1943年（昭和18年）11月の海上護衛総司令部新編以降、海上護衛関係の部隊編成を進めた。そのような流れの1944年（昭和19年）6月19日、マリアナ沖海戦で日本海軍は主力空母2隻（大鳳・翔鶴）を潜水艦の雷撃で喪失した。7月5日、サイパン島地上戦はアメリカ軍の勝利で終わり、サイパン島に取り残されていた第六艦隊司令部（司令長官：高木武雄中将）、第三水雷戦隊司令部（司令官：中川浩少将）、第二海上護衛隊司令部（司令官：辻村武久少将）の三司令部は日本軍守備隊（中部太平洋方面艦隊・第31軍など）と共に玉砕した。第三水雷戦隊は7月18日附で中部太平洋方面艦隊から除かれて連合艦隊附属となった。米軍潜水艦の跳梁に対し、大本営は海軍次官・軍令部次長連名で、対潜活動の活発化と関係各位の奮起奮励をうながした。日本海軍の連合艦隊司令部（司令長官：豊田副武大将、参謀長：草鹿龍之介中将）及び第一機動艦隊司令部（司令長官：小沢治三郎中将）では、上述のように全滅した第三水雷戦隊司令部を再建し、さらに海防艦（甲型海防艦・丁型海防艦）を編入、将来的には対潜空母（大鷹型航空母艦）や対潜基地航空隊を増強し、専門の対潜掃討部隊を編成することを要望した。連合艦隊の表現によれば「現戦況ニ鑑ミ可及的速ニ潜水艦狩名人部隊ヲ編成シ」であるが、理想的編成になるのは11月以後と判断していた。当初、戦隊旗艦は長良型軽巡洋艦3番艦の名取を予定していた。他方、軍令部第12課（防備担当）からも、海防艦及び航空機を主体とする対潜攻撃部隊の構想が持ち上がった。これらの構想は、海上護衛総司令部参謀長であった島本久五郎少将の回想によると、大西洋の戦いにおける連合国軍の対潜機動作戦部隊（ハンター・キラー・グループ）の活躍がUボートの封殺に成功したという評価に影響を受けたものであった。そして、目的及び用法において両構想に共通性があること、現有兵力では複数部隊の編成は難しいことから、さしあたり1個戦隊が編成されることになった。軍令部は8月14日までに及川古志郎軍令部総長以下の承認を得た。その結果、日本海軍は1944年（昭和19年）8月20日に第三十一戦隊を新編した。司令官には江戸兵太郎少将（当時、横須賀警備戦隊司令官）が任命された。当初戦隊旗艦には、上述のとおり旧第三水雷戦隊旗艦だった名取を予定していた。だが姉妹艦五十鈴の方がレーダーや水測兵器が優秀と判明した。五十鈴は前年12月上旬にマーシャル諸島方面で受けた損傷を横浜船渠で修理しており、対空兵装および対潜兵装を大幅に強化した防空巡洋艦となっていた。軍令部は、急遽予定を変更する。名取は、8月7日に撃沈された軽巡洋艦長良の代艦として第十一水雷戦隊旗艦の予定となった。ところがフィリピン～パラオ諸島方面輸送作戦従事中の8月18日に米潜水艦（ハードヘッド）の雷撃で撃沈されてしまった。なお『戦史叢書 大本營海軍部・聯合艦隊 <6>』では上記の経緯が述べられているが、『戦史叢書 海上護衛戦』では「名取を第三十一戦隊旗艦にする予定だったが、撃沈されたので五十鈴に急遽変更した」と記述している。新編時の第三十一戦隊の兵力は、旗艦五十鈴のほかに、第三水雷戦隊の残存駆逐艦5隻（卯月、夕月、秋風、皐月、夕凪）から成る第30駆逐隊を基幹とし、新造の松型駆逐艦から成る第43駆逐隊（竹、梅、桃）、海防艦5隻（満珠、干珠、笠戸、三宅、第22号海防艦）であった。新編後も戦力の増強がおこなわれ、同年9月1日には新編の第933海軍航空隊が編入された。9月10日、第43号海防艦を編入した。9月14日、五十鈴の改造と修理が完成した。9月30日、駆逐艦槇が第43駆逐隊に編入された。10月10日、駆逐艦桐が第43駆逐隊に編入された。10月13日、第29号海防艦と第31号海防艦が編入された。10月20日、すでに第三十一戦隊に所属していた海防艦4隻（満珠、干珠、笠戸、三宅）で第21海防隊を編制し、ひきつづき第三十一戦隊に所属した。