1966年製の7連×1と1967年製の7連×2の計21両は、アルミ合金で試作されました。、同時期に東西線乗り入れ用に製造された国鉄301系アルミ車と構体の構造・使用形材はほぼ同一です。車体の材質以外については5000系ステンレス車と車体寸法、客室内装、走行機器等、同じとなっています。構体重量はステンレス車の9,500kgに対し、アルミ車は5,950kgで3,550kgも軽いのです。現在、ステンレス車は2007年3月にすべて東西線から撤退しているのに対し、これらのアルミ試作車の一部は千代田線綾瀬支線の区間運転用に残っています。高価ではありますがアルミ素材の優秀性が証明されたことになるでしょう。
