本形式はその時代に合わせて各種改修工事が施工されてきたが、比較的大きな改修工事を以下に述べる。なお、経年劣化による台車枠の交換や保安ブレーキの新設などについては前述した。離線対策として5200形以外に5000形に搭載されていたパンタグラフは、1986年（昭和61年）8月から東西線用の車両で撤去が実施された。1989年度からは保安性の向上を目的に、JR線用の保安装置をATS-B形から、ATS-P形へ改造する工事が実施された。床下ではATS-P形制御装置の新設、運転台ではATS-P表示灯を新設した。これに合わせて車掌台側にATS-P開放スイッチ、列車番号設定器等の新設を行い、車掌台側の正面ガラス部にあった快速種別表示器は廃止され、前面方向幕に快速種別が表示されるようになった。また、同時期に電気連結器が撤去されている。
千代田線用として実用化される電機子チョッパ制御の試作車として製造された6000系1次試作車（3両編成）は当初、2社のチョッパ装置と抵抗式制御装置を搭載していた。その後、北綾瀬支線車両として営業運転を実施するにあたり、本形式と同一の台車・制御装置、ブレーキ装置などを搭載する改造を受けた。このため「車体は6000系」「走行機器は5000系」という車両となった。その後、台車は東西線で廃車となったSUミンデン式FS502A形台車に交換されたが、同車は本形式の抵抗制御時代の走行機器を使用していた車両である。
千代田線においては、当初から電機子チョッパ制御を採用した6000系車両を投入する予定であった。しかし、当時新しい制御方式であるチョッパ制御は開発・試験に大きく時間を要することから千代田線最初の開業に間に合わないこととなった。このため、東西線用として製造していた本形式を千代田線に投入した。ただし、これは長期の運用を考慮してではなく、将来の東西線輸送力増強時には同線に転籍させることを考慮していた 。基本的な仕様は東西線用と同様であるが、千代田線のラインカラーとしてグリーン帯を巻いたほか、保安装置にはCS-ATC装置を搭載し、運転台計器盤上部には大形の車内信号器が設置された。ただし、国鉄常磐緩行線との直通運転時には6000系と同型の速度計周囲に車内信号が表示される方式に改造した 。千代田線は1978年（昭和53年）の全線開業後は小田急小田原線への乗り入れを開始したが、本形式は6000系2次試作車（第01編成）と共に乗り入れ対象外とされた。
1969年（昭和44年）8月25日から朝ラッシュ時の混雑緩和のため、一時的に7両編成10本を8両編成2本 (6M2T) ・9両編成6本 (8M1T) 化した変則編成が造られた。これは全体の車両数を増加させずに車両編成を増車するための施策であった。ただし、工場入場時には正規の7両編成に戻すことが決められていたため、編成が変更される場合があった。
1966年（昭和41年）製の7両編成1本と1967年（昭和42年）製の7両編成2本（14両）の計21両は、構体材料をアルミ合金とした試作製造車両である。これは1965年（昭和40年）に試作が決定したもので、アルミ合金製の構体構造・使用形材は同時期に製造された国鉄301系と同一である。車体の材質以外は車体寸法、客室内装、走行機器等ステンレス車と同じとされた。構体重量はステンレス車の9,500 kgに対し、アルミ車はそれより3,550 kg軽い5,950 kgである。このうち2次車の7両（5950編成）は外板表面は化成皮膜処理後に、クリアラッカーを吹き付け塗装していたが、腐食が発生しやすいため、後にクリアラッカーは剥離されている。この次の3次車の14両（5951・5952編成）はステンレスワイヤーブラシによるヘアライン仕上げとして無塗装化を図っている。
最も効果がある理想的な MDM は、マスターデータを全て1つのデータベースに集約することである。複数のデータベースを1つに統合することで、上記で挙げた例での問題の殆どを解決する事ができる。しかし複数のデータベース統合は、既存の関連するシステム・アプリケーション・プログラム・サーバ・業務・人への影響範囲が非常に大きく、最もハードルが高い。MDM の効果は落ちるが、以下のような対策であれば、データベース統合に比べてハードルを下げて実施することができる。・全社システムの中央に、マスターデータ用のデータベースを一つ追加し、既存のデータベースはそのままに、マスターデータだけを連係・共有する。・社内での聞き取りや、ツールを使ってデータベースを現状把握（可視化）し、異音同義語・同音異義語などを洗い出し、名前を1つに統一し、社内専用の辞書を作り共有する。・言語の壁や、現場での名前の覚え直しが多くて難しいなど、名前を統一するのが難しければ、無理に変更はせず名前のマッピングを行い、辞書を作り共有する。・複数のデータベースに存在する同じデータ項目（従業員番号・郵便番号・住所など）は、同じ名前付け基準・桁数・データ型になるように、1カ所で統一管理する。・主キー（Primary Key）の設定に、(基本)変化しない・廃棄含めて重複のない・一意の番号を付与する。（マイナンバーなどが良い例）・複合キー（［氏名］と［生年月日］の組み合わせなど）は、データの信用性が落ちるため、可能な限り避ける。・同じデータが複数登録されないよう、データ登録前に重複チェックをするなど、運用やルールを決める。・既に存在する同じデータを、1件1件 手動でマージする。組織やデータにもよるが、スモールスタートでツールなし・1人でも出来ることから、組織全体の協力が必要なことや、技術的にツール・ソフトウェア・パッケージ製品でないと難しいこともある。