西武501系電車
当時の流行や最先端の技術を惜しみなく投入した車体周りとは対照的に、主要機器は国鉄からの払い下げ品で占められた。もっとも、それら払い下げ品や自社ストック品の中でも比較的高級品を選別して搭載しており、新型車両としての体裁は一応整えられている。
主電動機は鉄道省制式のMT30を搭載する。これは当時西武が保有した主電動機では最も高出力のものであり、本系列の新製に際しては自社ストック品のほか、モハ311形に搭載されていたものを転用するなどして所要数を確保している。
制御器はこちらも国鉄制式の電空カム軸式CS5を搭載し、界磁接触器CS9との組み合わせで弱め界磁制御を行う。弱め界磁制御を取り入れたのは西武では本系列が初のことであり、MT30主電動機の高出力と相まって、最晩年まで本系列が後継のカルダン駆動車各系列に伍して第一線で運用され続けた要因ともなった。
制動装置はA弁を使用したAMA/ATA自動空気ブレーキで、車体側に1両あたり1基搭載されたブレーキシリンダーを介して前後台車の計4軸の制動を動作させる、古典的なブレーキワークが採用された。後年長大編成化に対応して電磁弁を追加し、AMAE/ATAE電磁自動空気ブレーキに改良された。