美濃電気軌道セミボ510形電車
しかし、1980年代後半に至り、優等列車用車両ながら冷房設備のない両形式は時流から取り残された存在となりつつあった。またモ520形に至っては木造車の外側に鋼板を張っただけの簡易半鋼車であり、老朽化の進行が著しかったことから、1987年(昭和62年)に新製されたモ770形に代替される形で、1988年(昭和63年)までにモ510形511・515とモ520形全車が廃車となった。
しかし、モ512 - 514の3両についてはその後も残存し、この3両で適宜編成を組んで運用された。同年モ510形は鉄道友の会からエバーグリーン賞を受賞し、それを期に車体塗装を直通運転開始当初のスカーレットと白のツートンカラーに復元されている。その後1997年(平成9年)にモ780形が新製されたことにより、モ510形は定期運用を失い、以降は全車予備車扱いとなった。