東武クハ101形電車
車体外観は当時新製されていたデハ10系に類似するが、旧台枠を流用した関係で妻面は平妻形状となり、全長は17,030mmと1,300mmほど短い。また、客用扉下部にステップを有するために一段下がった形状となっている当該部分および客用扉引き込み部分を除き、車体全周にわたって台枠が車体裾部より露出している点も異なる。ベンチレーターはデハ10系同様、おわん形を搭載し、屋根上左右にそれぞれ6個、計12個が二列配置されている。
国鉄591系電車
車体はアルミニウム合金製の3車体4台車の連接構造で、形式はクモハ591形と称し、Mc1 - M2 - Mc3の3車体で1両という扱いであった（形式称号はM2に標記）。車体長は両端の先頭車が14,150mm、中間車が10,500mm、全長は44,900mmであった。振り子構造が乗務員に与える影響を比較検討するため前面形状は両端で全く異なり、一端 (Mc1) のデザインは後の201系・205系に類似した（ただし窓周りは黒色処理されていない）前面非貫通の異型2枚窓低運転台で、もう一端 (Mc3) は当時の583系に似た非貫通の高運転台（愛称表示器部が凸となっており多少流線型をしている）といった構造であった。なお愛称表示器の表示は「振子車　クモハ591」「高速　クモハ591」「曲線高速」「試運転　川崎重工」などいくつかの種類があった。