国鉄72系電車
クモヤ740-2 ← クモヤ792-2 ← モハ72280 ← モハ63596
クモヤ740-51 ← クモヤ792-51 ← モハ72133 ← モハ63603
クモヤ740-52 ← クモヤ792-52 ← モハ72089 ← モハ63269
クモヤ740-53 ← モハ72161 ← モハ63365
外観はクモヤ90801と似ているが、塗装は赤2号で前部にはクリーム4号の帯が入れられたので、印象が異なる。また交直対応の機器を設置したために、一部の窓を塞いでのルーバー取付、中2つの扉の固定化、機器室部分の屋根を開閉可能とするなど独自の装備もある。なお交流専用となっているが、直流区間でも制御車として走行することができる。また高速走行時も制御車として使用される。暖地向けは南福岡区へ、寒冷地向け50番台は青森所へと配属されたが後述のクモヤ441形の配属により-53は南福岡区へ転属した。
1, 51は国鉄民営化前に廃車。2, 53は九州旅客鉄道(JR九州)に、52はJR東日本にそれぞれ承継された。東日本の52は2001年に廃車。九州では53は2005年に廃車、最後まで残った2も2008年12月24日付で廃車され、形式消滅した。
1970年に50/60Hz両用の交流直流両用牽引車として、モハ72形を改造して2両が製作された。先に登場したクモヤ740形と異なり、種車の時点で車体が老朽化していたため車体は新製され、種車からの流用は直流機器や下回りのみとなっている。室内は中央部に機器室が設置され、クモヤ740形と比べると交直流切り替え機器が増設されており、この部分の屋根は開閉可能となっている。クモヤ740形同様、交流区間での低速域では制御電動車、高速域では制御車として機能するが、直流区間では種車のモハ72形並の性能で自力走行可能である。塗色はクモヤ740とは異なり(塗りわけ自体は同じ)、車体全体に交直流標準色である赤13号、前面の腰部に警戒色をかねたクリーム4号が塗装されている。
当初は勝田電車区に配属されていたが、後に九州に転属となった。民営化後は2両ともJR九州に承継されたが、1990年と2002年に廃車となり、形式消滅した。
番号の新旧対照は次のとおりである。
クモヤ440-1 ← モハ72278
クモヤ440-2 ← モハ72304
1976年から1978年にかけて、モハ72形850番台 (1 - 5) 、920番台 (6, 7) を改造して7両製作された交流直流両用牽引車である。クモヤ440形同様車体は新製され、種車からの流用は直流機器や下回りのみとなっている。外観は103系1200番台を模した貫通形高運転台で、前面強化構造となっている。屋根は全体が低屋根となっているが、中央本線・身延線への入線は不可能である。室内には保守の省力化と耐雪構造という面から、特高圧機器と床下機器の一部が機器室内に収納されている。クモヤ440形と異なり、すべての交流直流両用電車と協調運転が可能で、無動力車を2両以上牽引する場合には重連運転も可能となっていた。塗色と塗り分けはクモヤ440形と同じ赤13号とクリーム4号である。
番号の新旧対照は次のとおりである。
クモヤ441-1 ← モハ72862
クモヤ441-2 ← モハ72864
クモヤ441-3 ← モハ72852
クモヤ441-4 ← モハ72853
クモヤ441-5 ← モハ72857
クモヤ441-6 ← モハ72923
クモヤ441-7 ← モハ72935
全7両がJRへ承継されたが(JR東日本に6両、JR西日本に1両)、最後まで残っていた秋田車両センター(現・秋田総合車両センター南秋田センター)所属の1と青森車両センター(現・盛岡車両センター青森派出所)所属の4が2006年に廃車となって形式消滅した。
1987年3月にクモニ83805の改造により製作された、鉄道総合技術研究所(鉄道総研)所有のすべり粘着試験車である。車籍は、JR東日本に編入された。詳細は、鉄道総研クヤ497形電車を参照。
72系は4扉車体による圧倒的な輸送力・客扱能力を活かし、山手線・京浜東北線や中央線(中央快速線)、城東線・西成線(現:大阪環状線の前身)、片町線、京阪神緩行線など、首都圏・関西圏の通勤路線で1950年代から1970年代初頭まで広く用いられた。またクモハ73形を使用することで最短2両編成でも走行でき、運用上小回りが効いたので、首都圏近郊の電化支線区では2 - 3両編成でも運用された。
だが1957年以降の高度経済成長期に入ると、72系はまず列車密度の高い中央線や、駅間距離の短い山手線等から撤退していく。
輸送力の逼迫した過密路線では、高い加速力と強力なブレーキ力を兼ね備えた高加減速車両を使うことで、列車の運転密度を上げる必要があった。中央線や山手線、大阪環状線のような路線に、72系の走行性能は早期に不適となっていたのである。
72系が新性能車両に比して最も劣る点は、ブレーキであった。新性能電車に搭載された電磁直通ブレーキに比べ、72系の旧式な自動空気ブレーキは反応が遅く操作も難しい。また、モーターを発電機として作動させることでブレーキ力を得る発電ブレーキも装備されておらず、総合的なブレーキ力は新性能車両に比べて相当に劣っていた。
また、吊り掛け駆動方式も不利に働いた。101系以降の新性能電車(カルダン式駆動車)は、高回転モーターと超多段制御器を使うことで低速域から高い加速力を得ていたが、72系の制御器は旧形電車としては段数が多いものの、定格回転が1,000rpmに満たない低回転大出力モーターとの組み合わせでは、高い加速力を得ることは困難であった。しかし、高速走行では142kWの大出力のゆとりを活かす余地もあり、駅間距離の比較的長い京阪神緩行線などでは、限界一杯の100km/h走行を行うこともあった。
主要幹線で遅い時期まで運用された例は、首都圏では1972年の常磐線、京阪神地域では1977年の阪和線や片町線とされる。首都圏の通勤路線で最後まで72系が運用されたのは、1980年の鶴見線であった。72系に限らず、旧形国電の1970年代中期以降における急激な退潮は、車両の老朽化による故障多発と、旧形電車の検査周期が新性能電車に比して3分の1と短く、高コストであることが原因であった。
大都市での用途を失った72系は、1960年代後半以降、新たに電化された御殿場線や房総地区、呉線等に、また17m旧形国電置き換え用として仙石線や可部線に転用された例もあった。この際、一部のクハ79形・サハ78形にはトイレを取り付けた。特異な運用例としては1971年 - 1975年の年末年始に臨時荷物列車 として村上駅 - 大垣駅(東京経由)間という長距離運行を行ったことがある。
1980年以降の末期は、可部線・富山港線の運用が残存したほか、仙石線でアコモデーション改良車が運用されていたが、可部線では1984年、仙石線・富山港線は1985年に撤退し、一般営業から退いた。
「房総夏ダイヤ」の一環として1964年に80系6両編成による下り中野・上り新宿 - 館山間の臨時準急「白浜」が運転された。本列車は稲毛 - 館山間でDD13形ディーゼル機関車重連+電源車クハ16形の牽引による運転となった。
基本的に80系6両編成での運転であったが、1964年8月12日 - 14日にかけて、編成中のモハ80形1両に不具合が生じた為、代走としてモハ72形1両を組み込んだ珍しい混成編成で運転された。料金を徴収する優等列車に本系列が充当された唯一の例と推察される。
クモハ73001が廃車後保管されていたが後に解体された。広島市佐伯区の西広島バイパス付近にクモハ73383の前頭部が個人の手で残されていた。この保存車は有志(クモハ73を直す会)に引き取られて2013年10月より修復が行われ、柵原ふれあい鉱山公園に移設され修復が進められていた後、香川県高松市牟礼町にあるNPO法人「88」が運営する施設に移設され展示される予定となっている。
車体更新車ではクモニ83006が鉄道総研でキハ30 15とともに電車と気動車の両方を動力車とした協調運転の試験に使用された後、東芝府中事業所で保管されていた。その後、2020年(令和2年)4月14日には千葉県いすみ市のポッポの丘へ移設されている。