東急8500系電車
大井町線に転籍した8638F+8639F・8640F+8641Fは8000系の8045F - 8051Fを置き換えた。また、同線転籍時には先頭車の貫通幌と営団ATCを撤去した。パンタグラフは当初、菱形(PT43形)のままだったが、後にシングルアーム化された。
田園都市線に引き続き残った車両は、改修費を抑えるため、8603F - 8614FおよびVVVFインバータ制御装置を搭載した8642Fを除いた8615F - 8637Fに東武線直通対応の改修を行い、相互直通運転開始に備えた。その後、5000系6ドア車導入による車両不足を補うため、2004年度には8613Fと8614Fも東武線直通対応とされた。改修対象から外され、東武線直通非対応となった編成は識別のため非常扉に丸囲みの「K」のシールが貼付された。
5両編成に組成された大井町線用の8500系(2006年10月 九品仏駅 - 尾山台駅間)
東武乗り入れ不可編成には、前面に「K」のステッカーが貼付された。(2017年9月 田奈駅)
2008年度に秩父鉄道へ8両が譲渡され、このうち6両(3両編成2本)が同社の7000系として使用されている(残り2両は部品取り車)。
デハ8500形:8509(デハ7001に改番)
デハ8600形:8609(デハ7201に改番)
デハ8700形:8709(先頭車両化しデハ7002に改番)・8745(部品取り車)
デハ8800形:8809(先頭車両化しデハ7202に改番)・8830(部品取り車)
サハ8900形:8926(サハ7102に改番)・8950(サハ7101に改番)
8615Fは、2007年2月26日から同年9月9日まで玉電開業100周年および新玉川線開業30周年を記念したステッカー式ヘッドマークを先頭車の前面に貼付するとともに、車体にも玉電および新玉川線建設に関するステッカーが貼付された。なお、2006年11月からしばらくの間300系310Fにも同じものが貼付されていた。
一部車両は車体・車内更新を同時に施工したものも存在している。
車体・車内更新(一部メニューが異なるが、ほぼ同一) 車内化粧板の張り替え 床材(ロンリウム)の張り替え 屋根の再塗装 車椅子スペースの設置 車体老朽化部分の修繕 行先設定器の更新...ダイヤル式からボタン選択式に。東武線乗り入れ改造時に更新(8613F-8637Fのみ施工) 行先表示器のLED化...8601F・8602F・8606F・8607F・8610Fを除く。前述した通り、その後劣化・視認性の低下などから8616F・8634F - 8636FがフルカラーLEDに更新されたが、2008年11月には前面と8635F・8636Fの側面が再度3色LEDに戻された。取り外したフルカラーLEDは大井町線用車に取り付けられた。 側面窓サッシの取り替え 腰掛けの取り替えと7人掛け化、バケットシート化・仕切り部へのスタンションポール(握り棒)の取り付け ドア脇の立客スペース設置LEDの車内案内装置(2006年)
また、更新工事とは別に、交通バリアフリー法対応の関係で工事を施された編成も存在する。
自動放送装置・LED式車内表示器の取り付け(自動放送装置とドア開閉灯は千鳥配置、8634F・8637F、直通先2社にも対応している)
更新工事施工時期以外には以下の改良が行われた。
車内冷房カバーを改良 従来からあった吹き出し口の他に、カバーに穴を開けてその直下にも冷風が吹き出すように改良された。パンタグラフ直下では扇風機の区画を廃し、冷風吹き出し口を設けたり、補助送風機をラインデリア化する工事も行われた。
その他にも機器の部分的な更新が行われている(更新工事と直接関係ない)。
主電動機の電機子絶縁更新
主制御器の駆動部交換