電球式の信号機は内面にプリズムを持つレンズと、回転放物面をなした反射鏡が一体化されたセミシールド型の構造であった。その焦点に電球のフィラメントを置くことで平行光線を得ることができ、さらにレンズが持つプリズムによって左右および下方に光を拡散させた。電球には白熱タングステン電球が用いられ、消費電力が60 Wと100 Wのものには「道路交通信号用電球」としてJIS規格が定められている。なお、道路交通信号用電球は家庭用電球と比べ振動に強く、家庭用電球の約12倍の12000時間もの寿命を持つ。この電球は約1年（9,000時間）を目安に交換される。電球は最初は100 W（ワット）の白熱電球が用いられてきた。その後、オイルショックなどにより信号機にも省エネルギー化が必要となり、レンズの改良や電球の高効率化によって60 W（一部は70 W）の電球も用いられるようになった。この高効率化で生まれた電球がバンドミラー型交通信号用電球であり、1980年（昭和50年）に仕様化されている。光の輻射効率を向上させた電球であり、従来の30％の電力削減となった。その後、1987年（昭和61年）にバンドミラー型交通信号用電球から消費電力を15％削減した交通信号用電球が松下電器によって開発された。一方で、電球の改良による反射効率の改善により、太陽光が反射してあたかも点灯しているように見える「疑似点灯」の問題が顕在化した。そのため、この疑似点灯を防止する方策が様々考えられてきたが、電球式信号機での決定的な対策方法は見つからず、LED式信号機の誕生によって全面的に解決された。
この信号機は1975年（昭和50年）に福岡県で導入されて以降、全国で2012年（平成24年）度には6,224基、2014年（平成26年）度末には6,076基が設置されていた
LEDのものは旧来の物に比べ発熱が少ない事から雪が解けずに付着し見づらい・見えないという問題も起こっている
この場合、警察官や工事業者が除雪作業を行わなければならない
たとえば、北海道警察では特製の「交通信号機用雪落とし棒」を道内各警察に配布し、雪を払うようにしている
対策として、お椀型の透明な着雪防止フードを灯器に取り付けて視認性を確保する場所や、約6 cm（センチメートル）の薄い板状にした「フラット型信号灯器」を斜め下に向けて設置して対策を行う場所が見られる
また、ロータス効果による撥水効果がある灯器の開発が進められている
自動運転を行う車両はカメラなどで信号機の表示を認識しているが、逆光時などで正確に判断できないことがある
そのため、信号機に取り付けた通信機や交通管制センターからの情報によって信号機の表示を識別することが検討されている

菊花賞、有馬記念と続けて2着に敗れたテンポイントは一部から「悲運の貴公子」と呼ばれるようになった。陣営は天皇賞（春）優勝を目標に据え、同レースの前に2回出走させる予定を立てた。テンポイントは京都記念（春）、鳴尾記念をともに着差はクビ差ながら連勝し、天皇賞（春）では1番人気に支持された。レースでは序盤は5、6番手でレースを進め、第4コーナーで先頭に立つとそのままゴールし、初の八大競走制覇を果たした。前年の有馬記念のレース後、鹿戸は「なにかひとつ、テンポイントに大きなレースを勝たせてやりたかった。それが心残りだ。しかし、来年になれば、きっと……」とコメントしたが、この言葉は現実のものとなった。天皇賞（春）優勝後、陣営は宝塚記念への出走を決めた。同レースには持病の深管骨瘤で天皇賞（春）に出走しなかったトウショウボーイも出走を決めていた。トウショウボーイは前年の有馬記念以来5か月のブランクがあり調教の動きが思わしくなく、厩務員が「気合いが全然足りない」とコメントしていたことから人気を落とし、テンポイントが1番人気に支持された。しかしレースでは逃げたトウショウボーイを2番手から追走したものの最後まで交わすことができず、2着に敗れた。トウショウボーイに騎乗した武邦彦は、「出走頭数が少なくハイレベルの馬が2、3頭に絞られたレースでは先に行った方が有利」という鉄則に従った騎乗をしたと、鹿戸は「相手をトウショウボーイだけに絞りきれなかった。ずっと後ろの馬がいつ来るか警戒していて、トウショウボーイに逃げきられてしまった」、「ぼくのミスです」とそれぞれこのレースを振り返っている。この敗戦により「テンポイントは永久にトウショウボーイには勝てないだろう」 という声が上がるようになった。（レースに関する詳細については第18回宝塚記念を参照）宝塚記念出走後、テンポイントはアメリカで行われるワシントンD.C.インターナショナルへの招待を受けたが陣営はトウショウボーイを倒して日本一の競走馬になるべく、招待を辞退して年末の有馬記念を目標とした。小川と鹿戸は調教時に鞍に5kgの鉛をつけ、それまでよりも強い負荷のかかる方法で鍛錬を行うようになった。この期間は時に80kgを背負って調教を行っていたこともあり、厩務員の山田によるとこれが功を奏し、9月に入ってテンポイントの馬体重は20kg以上増え、500kg近い筋骨隆々の馬体になった。これによりトウショウボーイに劣る部分がなくなり、「これなら勝てる」という感触を得たと山田は振り返っている。夏期休養後の京都大賞典で63kgの斤量を背負いながら2着に8馬身の差をつけて逃げきり、続くオープンも逃げ切って優勝。有馬記念では1番人気に支持された。レースではスタート直後からテンポイントとトウショウボーイが後続を大きく引き離し、マッチレースのような展開でレースを進めた。鹿戸は宝塚記念の敗北を踏まえて「少しでも前に行かなければ勝てない」という考えに至っていたが、スタート直後に先頭に立ったトウショウボーイを交わそうとレースを進めるうちに引くに引けない展開にはまりこんだ。途中で鹿戸は「これで負けたら騎手をやめなけりゃいかんな」と覚悟を決めた。阿部珠樹は向こう正面に入っても競り合いを続ける2頭を見て、「共倒れになるかもしれない」と感じたという。それでも鹿戸は、1周目の直線でトウショウボーイの内にテンポイントを誘導できたことで「活路が見出せた」と振り返っている。鹿戸によると、トウショウボーイに騎乗していた武邦彦は自身の騎乗馬の内側に入ろうとする馬の進路を締める戦法を得意としていたが、このレースでは締め方が完全ではなかった。抜きつ抜かれつの展開は最後の直線まで続き、激しい競り合いの末テンポイントが優勝。トウショウボーイと対戦したレースで初めて優勝を果たした。このレースは中央競馬史上最高の名勝負のひとつとされる。渡辺敬一郎はこのレースを、「昭和52年。……極端なことを言えば、2頭の競走生命のすべてが暮れの有馬記念に収斂されていったと言っても過言ではない」と評している。（レースに関する詳細については第22回有馬記念を参照）この年、テンポイントは1956年のメイヂヒカリ以来史上2頭目の満票で年度代表馬に選出された。