当初、新東京国際空港は1973年の開業予定でした。AE車(初代スカイライナー)はこれにあわせ、6連×5本が1972年に新造されました。AE1~5編成です。
しかし新東京国際空港の開港は遅れ、落成から約1年半ほどは雨ざらしという有様でした。以後、京成成田行きの特急として使用されましたが、放火事件などもあり本当に不幸な車両と申せましょう。新空港は、ようやく1978年5月、開港の運びとなり、これに備えるために、1977年12月にAE6編成が追加されました。1978年10月にはAE7編成が製作され、最終的には6連×7本が在籍することになります。
当初、マルーンとクリームのツートンカラーでしたが、1983年から新塗装に改められています。なお1991年3月の空港ターミナルビル直下乗入れにあわせ編成をばらし8連化されています。
AE100形(1991~)の登場により、AE形は運用離脱することとなり
1993年6月には全車運用離脱しました。運用離脱したAE形の足回りは流用され、1993年に通勤車3400形が登場しています。