小田急1800形電車
さらに、1969年以降には制御装置と抵抗器についても変更された。制御装置は日本では採用例の少ない油圧カム軸式の東洋電機製造APF-H4128-802(ES-802)に交換された。
これらの体質改善工事の後には、4000形との連結運転が検討された。これは、当時大型車のみで8両編成を組成できる形式が5000形と1800形しか存在しなかったため、4000形と連結することで大幅な輸送力増強を図ったものである。この時の検討では、理論的には問題ないという結論になり、1969年からは4000形の3両編成と連結した5両編成での運用が開始された。これに4000形の3両編成を連結し、朝ラッシュ時には大型8両編成での運行も行なわれるようになった。
ところが、1973年4月19日と同年5月2日に連続して脱線事故が発生したため、急遽4000形との連結は中止された。事故の後に社外の専門家を交えた事故調査委員会が設置され、5月28日深夜に実車を使用した測定試験が行なわれた結果、低速時の浮き上がり脱線であることが判明した。これについて、小田急電鉄OBの生方良雄は「4000形のパイオニアIII形台車と、ばねの固い1800形のDT13形台車の相性が悪かったことが真実だと思う」と述べている。小田急電鉄の本社の関係者は、「カーブにかかる遠心力、レールの高さなどさまざまな悪条件が重なった競合脱線が有力である」と話していた。その後は1800形だけで8両編成として運用されることになり、1977年6月まで朝ラッシュ時の急行運用が継続された。