西武351系電車
残存した351 - 355編成は、多摩湖線国分寺駅が構造上ホーム有効長の延長が不可能であり、17 m車3両編成の入線が限界であったという特殊性から、他の20 m級車体の吊り掛け駆動車各系列が大量に廃車となる中にあって、多摩湖線専用編成として運用を継続した。1979年(昭和54年)には車内床部のロンリューム化・車内壁面のアルミデコラ化が施工されている。
また、1985年(昭和60年)4月のダイヤ改正より、西武ライオンズ球場(現・西武ドーム)におけるプロ野球公式戦開催日には国分寺 - 西武遊園地(現・多摩湖)間に臨時の準急列車が運行されたが、同運用は主に本系列によって運行されたため(ただし夏季は冷房サービスのため401系などに変更の場合もあった)、1983年(昭和58年)11月に451・551・571各系列が本線運用から一斉離脱して以来1年半ぶりの本系列のみならず吊り掛け駆動の「赤電」による久々の優等列車運用として注目を集めた。
しかし、大型車入線の障壁となっていた多摩湖線国分寺駅の新ホーム完成に伴って20 m車の4両編成が入線可能となると、必然的に本系列の存在意義は失われた。1990年(平成2年)6月には全編成に引退記念のヘッドマークが装着され、新ホーム利用開始前日の同年6月23日に行われたさよなら運転を最後に運用を離脱し(翌24日には玉川上水駅構内で撮影会を実施)、同月30日付で全車廃車となって本系列は形式消滅した。