国鉄591系電車
東北本線上で東京方となる低運転台の先頭部を持つ車体(定員48名)。車体の仙台・青森方に出入り台と機器室を設けるほかは普通客室である。
床下には主制御装置・主抵抗器・界磁チョッパ装置、電動発電機(MG)、空気圧縮機(CP)、蓄電池、冷房装置が設けられている。
複巻電動機を使用した界磁チョッパ制御も回路が複雑である。このためいずれも実用化を見送った。
パンタグラフは集電舟のRを大きくする対策を行った一方で、車体傾斜角が小さくなったことと、既存の電化幹線ではなく新たに電化される路線に投入されるため、移動機構の採用を見送り(架線位置を当初から車体傾斜に対応した位置として対応)。
591系で採用のいずれの台車も軸箱支持にリンク・板ばね併用式を採用し、良好な走行性能を示していたが、横圧によって板ばね・ベアリングに無理な力が生じていたことから、381系(DT42形)では、上部のリンク支持も板ばねに変更し、IS式・アルストム式の折衷形態とした。
側面窓のベネシャンブラインドは手動開閉とする。
それでもなお、381系それ自体は、最高運転速度120km/h 、曲線通過速度本則+20km/h 、分岐器直線側通過速度 100 km/h の条件で、線路等級1 - 2級の線区を走行した場合、表定速度90 - 95 km/h を叩き出せる程度の性能は有していた。しかし、381系の実際の用途としては、線路等級が低い線区で地上設備への投資を抑えつつ速度向上を図る手段としての活用が主となった。
また、車内で試用した簡易リクライニングシートR50型は、381系の前年、1972年(昭和47年)登場の183系電車の普通車座席(R51系)として採用されて以降、381系のR52系(量産先行車はR52、量産車はR52N)はじめ、その後の国鉄特急形車両の普通車に多数導入され、旅客サービスの一定の向上に寄与した。