京王2000系電車
新造当初は在来の14 m級旧型電動車を電装解除したサハ2500・2550形付随車を各1両ずつ編成に組み込んで、デハ2010形 (Mc1) - サハ2550形 (t) - サハ2500形 (t) - デハ2060形 (Mc2) という4両編成を組成して運用された。サハの中には京王電気軌道110形由来の古色蒼然たる構造の車両も含まれていたため、これらを含むデハ2015 - 2018・2065 - 2068の編成では最新のアルミサッシが並ぶ電動車の間にリベット組み立て二重屋根構造の付随車が挟み込まれるという一種異様な状況を呈した。
もっとも、その一方で1962年からは14 m級車の車籍継承により、本系列3次車と共通の車体構造を備えた新造車グループ ((T)車のサハ2521 - 2526・2571 - 2576) の製造が開始され、これらは車両番号の下2桁を揃えてデハ2021 - 2026・2071 - 2076の編成に組み込まれて、ようやく整った外観の4両編成が実現された。
さらに昇圧後、2700系の5070系への機器供出に伴う編成解体で発生した電装解除車や、それらと連結されていた制御車・付随車を改造して付随車に仕様統一したグループを投入することで、老朽化が目立った14 m級車の淘汰が1968年までに完了している。
なお、2000系と同様に第2次車の就役開始後に第1次車の前照灯2灯化が開始されたが、こちらも白熱灯2つを並べる形態で実施された。
本系列は2両編成8本で16両しか製造されず、しかも全電動車方式を前提とする低出力車であったことから運用上は制約が多く、昇圧直後には暫定的に付随車を含むMc1 - T - Mc2 + Mc1 - Mc2として5両編成を組んだ後、2700系や2600系、果ては井の頭線から転用された1700系と、自動加速制御器は備えるが加減速性能の異なる吊り掛け式の各形式を併結して運用された。昇圧前の2M2T運用含め、本来全電動車方式での運用を前提に計画された高速回転形低出力モーター搭載車に付随車を組み込むという編成での運用は、主電動機に過大な負担を強いる結果となった。
このような事情もあって1966年以降は2010・2500系によるデハ2010形 (Mc1) - サハ2550形 (T) - サハ2500形 (T) - デハ2060形 (Mc2) という4両編成にデハ2000形 (Mc1) - デハ2050形 (Mc2) の本系列2両編成を増結した6両編成で運用されるように変更され、デハ2007 - デハ2057・デハ2008 - デハ2058の2編成については特急運用増発に伴う車両不足を補うため、1968年10月に5000系に準じたアイボリーホワイトの車体に臙脂の帯を巻いた塗装に変更、1971年までこの塗装で特急運用に充当された。