西武701系電車
電動車の台車については、701系・801系とも601系同様に国鉄DT21台車と同等品である住友金属工業製ウィングばね式金属ばね台車FS342(固定軸間距離2,100mm)を装着する。
制御車の台車については、701系は前述の通り国鉄払い下げ品である省形釣り合い梁式台車改造のTR11Aを装着した。701系への装着に際しては601系同様、単なる中古品流用ではなく、原形では板材組み合わせによって構成された軸箱守(ペデスタル)部を強度の高い一体鋳鋼製部品に置き換え、軸受部をコロ軸受(ローラーベアリング)化するなど改修を施工した上で転用された。
801系の制御車については、枕ばねを空気ばねとした住友金属工業FS067(固定軸間距離2,100mm)を新製し装着した。同台車は101系において採用されたFS372・FS072台車に先行して新製された軸ばね式台車であるが、将来的な旧型台車との交換による他形式への装着を考慮して、枕ばねを車体直結(ダイレクトマウント)構造とせず、車体と枕ばねの間に枕梁(上揺れ枕)を設けたインダイレクトマウント式とした点が特徴であった。
新501系は101系列同様にダイレクトマウント式空気ばね台車のFS372(固定軸間距離2,200mm)を装着する。
1969年(昭和44年)より新製が開始された西武初の本格的高性能車である101系は池袋線系統へ集中的に投入され、1972年(昭和47年)には試作冷房車編成も登場した。一方で新宿線系統については非冷房・吊り掛け駆動の従来車が多くを占め、池袋線系統と比較して質的に見劣りするようになったことから、701系・801系の両系列について冷房化改造ならびに制動装置の電磁直通ブレーキ (HSC) 化・応荷重装置新設を施工し、車両性能ならびにサービス品質の向上を図ることとなり、1975年(昭和50年)10月に竣功した701系731編成を皮切りに順次改造が施工された。
搭載された冷房装置は101系量産冷房車グループにおいて採用された集中式の三菱電機CU-72Bで、車内天井部に風洞を新設し、補助送風機は従来の扇風機に代わってラインデリアが新設された。また冷房装置搭載に伴って電力使用量が増加することから、モハ701形・モハ801の偶数車に搭載するパンタグラフを従来の1基から2基に増設し、電動発電機も大容量のMG-117A-S(定格出力150kVA)1基に換装され、床下儀装スペースの都合から従来モハ701形・モハ801形の奇数車に搭載された電動空気圧縮機はクハ1701形・クハ1801形の偶数車へ移設された。その他、運転台パネルが101系類似の形状に変更されたほか、客用扉を101系ならびに801系と同様の扉窓固定支持をHゴム方式としたステンレス無塗装扉に交換し、前照灯が白熱灯仕様で落成した車両についてはシールドビーム化が施工され、また制動装置の電磁直通ブレーキ化に伴って電磁自動空気ブレーキ仕様の従来車および未改造編成との併結が不可能となったことから、先頭部の電気連結器カバーを黄色に塗装し、従来車と区分した。
新501系は101系寄りの性能であり、701系・801系グループと性能特性が大きく異なることから、701系・801系との併結運用に際しては、加減速時の前後衝動が生じるなど乗り心地面で問題を抱えていた。一方で性能がほぼ類似していた101系との連結では特に問題はなかったことと、さらに101系列と同一の主要機器について転用計画が策定されたことに伴って1990年(平成2年)1月13日付で3編成とも一斉に除籍され、落成から10年に満たない短期間で形式消滅した。