小田急9000形電車
これと同時期に、1次車の側面種別表示器を切り替え式から巻取り字幕式に変更した。
1978年3月31日からは千代田線との相互直通運転が開始され、予定通り9000形が直通運転に使用されることになった。開始後には地下鉄線内で非常用通路となる際の保安度向上を図るため、10両編成で中間の運転台となるデハ9300番台・デハ9400番台の乗務員室に内部仕切りを設置した上で、正面の手すり形状も大型化した。直通列車以外にも自社線内の列車に使用され、1982年7月以降は休日に限り箱根登山鉄道線にも乗り入れるようになった。
1985年7月には、日本国有鉄道(当時)よりマヤ34形軌道検測車を借り入れ、9000形の4両固定編成2本ではさんだ形態の9両編成で、小田急線内の軌道検測を行なった。
当初は常磐緩行線に乗り入れる構想もあり、デハ9000・デハ9700には常磐線用の列車無線などを取り付けられるよう準備工事がなされていたが、これらは、後の車体更新で撤去された。