小田急3000形電車 (初代)
さらに、「特急車は10年もすれば陳腐化する」「丈夫に長く使える車両と考えるから鉄道車両の進歩が遅れる」という山本の考え により、耐用年数は10年と考えることになった。
前頭部の形状の決定に際して、東京大学航空研究所の風洞を使用して、日本の鉄道車両設計の歴史上初めて となる本格的な風洞実験が行われた ほか、ディスクブレーキの試験も行われた。また、高速運転に伴って踏切事故などを防止するために補助警報器(特殊警笛)の現車試験なども行われた。
また、前述の通り、連接車に強い関心を抱いていた 山本の主張によって、新型特急車両には連接構造が採用されることになった。三木は連接車に賛成していた が、研究所では保守上の不便を心配していたという。しかし、山本は「保守・整備は小田急が考えればいい話」と主張し、連接車導入と決まった。この時期の経堂工場は、17.5m車の4両編成すらもまとめて入庫できるような設備ではなかったので、小田急社内でも連接車の整備については「経堂工場で整備できるか自信が持てない」という意見があったという。
近畿車輛のシュリーレン台車は、本形式の設計時点では1954年に近畿日本鉄道(近鉄)大阪線向けWNドライブ試作車のモ1450形モ1451用KD6・モ1452用KD7、それに同名古屋線向け直角カルダン試作車のモニ6211用KD8の3種が試作された 後、同じ1954年に製作された西日本鉄道のカルダン駆動試験車である100形モ103・モ106用KD9 および奈良電気鉄道の特急車であるデハボ1200形用KD10 を皮切りに、親会社の近鉄をはじめ近畿車輛が車両を納品していた私鉄各社への納入が開始されたばかりであった。
本形式に採用された台車は、KD17(電動台車。軸距2,200mm) とKD18(付随台車。軸距2,000mm) の2種で、いずれも車輪径840mm、枕ばねをコイルばねとする金属ばね台車である。これらは各台車の重量を3t台に収めることを目標として設計された。保守が容易で磨耗部分が少ないシュリーレン台車の特徴を生かし、6つに分けられた溶接鋼板の組み立てによる箱型とする などの設計の工夫によりKD17は3.8t、KD18は3.6tに重量を抑えた。