国鉄791系電車
車体は両運転台、車体長20メートルでスタイルや構造は153系電車に準じている。だが、前照灯は貫通扉上部に1基設置されているのみで、また種別・行先表示窓がない。側扉が台枠の関係でステップ付きの4枚折戸であるなどの相違点がある。この側扉の構造は後の車両にも多く受け継がれている。
車内はテストを兼ねた営業運転を行うことも考えられていたため、近郊形仕様のセミクロスシート(側扉周りにロングシート、車内中部に10ボックスのクロスシート)が設けられており、定員は108名(座席定員66名)とされた。
台車はDT26と呼称し、これはDT24をベースとしながら、寸法の異なる各社の試作電動機を交換して試験できるようにしたもので、軸距が2,100 mmから2,300 mmに拡大されている。
搭載される主電動機は日立、東芝、川崎、三菱、東洋電機、富士電機でそれぞれ1台ずつ製作された。
駆動方式は中空軸平行カルダンで、歯車比15:89(1:5.933)である。
制御方式は単相交流をそのまま使用する直接式で、主変圧器の2次側をタップ切替することで電圧制御を行い、単相交流整流子電動機を駆動する。 20 kV60 Hzでこの方式を採用したのは本形式が世界初とされる。
外板は交流用を表すため交流電気機関車と同じ赤2号に塗られ、幕板部の全周に細い帯、前面窓下部には太い帯で、警戒色としてクリーム4号が配されていた。