成功に触発され、1931年からガソリンカーを導入、これによって客車を牽引する方式に主力を切り替えた。台車はほぼ全車が種車から流用されており、住友金属工業(新扶桑金属工業)製の鋳鋼組立型釣り合い梁式KS-31・KS-33系や日本車輌製造製の形鋼組立型イコライザー式D-16・D-18、省形釣り合い梁式TR11、戦後に製造されたウィングばね式台車など、計21種類におよぶバラエティに富む台車を装備する。ホキ9692))が製作された。道路上を通る路面電車や路線バスは渋滞の影響を受けやすいとして、それに代わる都市内交通手段を摸索していた。メインは地下鉄を採用することとし、それほど需要を見込めない地域や短い区間を結ぶ鉄道にはモノレールが有効であるという結論になった(都市モノレール構想)。当時モノレールは研究途上であり、東京都交通局は日本車輌と共同で独自に研究を開始した。製造されたが、後述の912形への改造のため、全416両が同時に存在したことはない。1961年(昭和37年)製造の111号機からは大規模な仕様変更がなされ、外観・エンジンが一新されている。栗山間の開業に際して1929年に日本車輌東京支社でナロハ100形として製造された2、3等合造客車で、屋根はシングルルーフ、台車はTR11、室内は2等ロングシート/3等クロスシート、ストーブ暖房、全長17000mm、自重24.5t、定員2等夏16人/冬13人、3等夏60人/冬56人で国鉄のオロハ30形と似た形態であった。製造は日本車輌製造が行なうことになったが、小田急では日本車輌に対して「岡部の提案は可能な限り実現して欲しい」と依頼し、岡部はロマンスカーに何度も乗車した上で、小田急と日本車輌に対してさまざまな提案や要求を行なった。それまでのNSE車・LSE車・HiSE車では11両連接車であったが、岡部は「左右対称にした方が安定感が増す」という理由によって車両数を偶数にすることを提案した。10両連接車の構想自体は既にNSE車開発時にもあり、軸重制限の関係から11両連接車になったという経緯があったが、後述するように車体の軽量化を図ることで実現することになった。上飯田線への相互直通運転開始を控えて2002年に日本車輌製造で4両組成8編成(32両)が製造され、犬山駅と当時高架の終端駅であった上飯田駅との間で営業運転を開始し、既存車両(5500系等)が置き換えられた。入れ車では、100系と200系が既にあり、地下鉄直通車両として、それに続く形式称号が与えられた。