小田原急行鉄道201形電車
車体
101-151形より車体長が610mm延長された、車体長は15850mm、幅2615mmの半鋼製車体で、201形は両運転台で窓扉配置は3(1)D10D(1)2d、501・551形は片運転台で窓扉配置は3(1)D10D(1)3（反対サイドは3(1)D10D(1)2d）となっており、乗務員扉は右側のみに設置されていた。乗降扉は101-151形の幅915mmから幅1000mmに拡幅された片開きの手動扉、側面窓は幅685mm、高さ810mmの下降窓（落とし窓）で、日除けとしてよろい戸が装備されていた。また、正面はフラットで貫通扉が設置されていた。なお、片運転台の501・551形は基本的には小田原側に乗務員室が設置されていたが、時期は不明であるが502のみが方向転換されて乗務員室が新宿側となっていた。
201形と方向転換されてた501形502には屋根上の新宿側に、その他の501・551形は小田原側に集電装置台があり、201形には三菱電機製S-514Aパンタグラフが搭載されていた。集電装置台以外の部分にはガーランド式ベンチレーターが2列に配置され、その間には歩み板が設置されていたほか、車体上部に雨樋が設置されておらず、乗降扉上部の屋根部に水切りが設置されていた。
車内
車内内壁、扉脇の座席の袖仕切などは木製ニス塗り、天井は木製白色塗装、床は木製の床油引きで、金具類は荷棚受、吊手棒受などが真鍮製、扉の取手などが砲金製であった。室内灯は白熱灯で、白色のグローブが天井中央に1列に6基設置され、それぞれに常用2灯が組込まれていたほか、うち4基には予備1灯も組込まれていた。
座席は501形は扉脇にロングシート、扉間には中央部にクロスシートを4ボックス、その前後にロングシートを配し、一方、201形・551形は全てロングシートでとなっていた。座席のモケットは紺色で、551形のクロスシート部は幅は101形と同じ890mm、シートピッチは101形より106mm拡大されて1500mm、座面の奥行きは25mm拡大されて425mmとなっていたほか、201・501・551形のロングシート部は座面奥行は40mm縮小されて400mmに、背摺を含む奥行は2.5mm拡大されて512.5mmとなっていた。なお、101-151形で設置されていたトイレや手荷物室は各形式とも当初から設置されていない。
乗務員室は左側隅部に設置されており、運転席背面は内壁で区切られ、乗務員室右側面と客室とは真鍮製のパイプで区切られていた。
主要機器
主電動機は101-151形と同一のもので、定格出力93.3kW（125HP（英馬力））の三菱電機製MB-146-Aを4基搭載し、駆動装置の歯数比も101-151形と同じ59:24=2.46となっていた。
制御装置も101-151形と同形式のもので、三菱電機がウェスティングハウス・エレクトリックとの技術提携によって導入した電空単位スイッチ式の間接非自動制御装置であるHL形制御方式であり、制御段数は直列5段、並列4段で弱界磁段はなかった。制動装置も同じく三菱電機製で、201形はAMM-C、501・551形はAMC-C自動空気ブレーキと手ブレーキ装置を装備し、201形にはDH-25電動空気圧縮機を搭載しており、101-151形も含め、最大4両程度での総括制御が可能なシステムとなっている。
台車は住友金属工業製のイコライザー式鋳鋼台車であるKS-31-Lを使用した。KS-31-Lは1形および101-151形が使用していたKS-30-Lの改良型であり、基礎ブレーキ装置が片押式から両抱式となったほか、釣合梁の形状が変更になるなどの相違点がある。
週末温泉列車
1935年6月1日より新宿 - 小田原間無停車、週末温泉列車の運行が開始され、同年10月1日には箱根登山鉄道鉄道線の小田原 - 箱根湯本間が開業している。この週末温泉列車は土曜日13:55新宿発 - 15:25小田原着で所要90分であり、1937年9月からは土曜日15:05新宿発 - 15:25小田原着で、いずれも上り列車は設定されていなかった。
この列車は最大4両編成・200名の定員制で、通常は101・121形のセミクロスシート車が主に使用されて1-2両編成での運転が多かったが、501形などを含む4両編成で運転されることもあった。
251形
1941年7月にクハ565を、その後クハ564を、荷物輸送の需要が少なく1941年5月に廃車となったモニ1形の電装品と台車を流用して両運転台の電動車に改造した。
251形は荷物電車用として歯数比を2.95とした種車の台車と駆動装置を使用したため201形と歯車比が異なっており、別形式の251形モハ251、252となった。歯車比が異なるため101-151・201形とは併結せず、新宿向きであった501形クハ502と編成を組んでいた。
井の頭線への転出
1943年5月には、旧251形のデハ1366・1367の2両が井の頭線に転出した。また、1945年5月25日深夜の空襲により、井の頭線の永福町車庫に留置されていた29両中23両が焼失するという壊滅的な被害を受けたことを受け、応援として同年7月からしばらくの間、クハ1316・クハ1317・デハ1352などの車両が代田連絡線を経由して井の頭線に貸し出され、1946年1月1日時点ではデハ1200形3両、クハ1650形1両とともに、デハ1352・1366・1367とクハ1312・1317・1318が井の頭線に配置されており、1948年6月1日時点では井の頭線には戦災を受けたデハ1367が、東横線にデハ1366が配置されており、この2両はそのまま東京急行電鉄および京王帝都電鉄の所属となっている。
転籍・譲渡
前述のように、小田急電鉄が東京急行電鉄から分離した際にデハ1366・1367が東京急行電鉄、京王帝都電鉄の所属となったほか、廃車後には4000形に転用した主電動機等を除く車体や主制御器、台車等が数社に譲渡されている。
デハ1366
戦時中に井の頭線に転出した車両のうち、デハ1366はデハ1401、クハ1553・1554とともに1947年に井の頭線から東横線に転出し、大東急から京王帝都電鉄（現・京王電鉄）・小田急電鉄が分離独立した後も東京急行電鉄に残ったが、台車は1946年に井の頭線のデハ1400形（旧帝都電鉄モハ100形）と同じものに交換され、主制御器と主電動機もデハ1401と同じPB-200FおよびSE-139-Bに交換されていた。1950年に片運転台・全室運転室化と乗降扉の3扉化改造を実施し、その後主制御器をMMC-H-10に交換したが、1964年に車体を載せ替えてデハ3550形デハ3554となり、1975年に豊橋鉄道に譲渡されて1730系ク2731として1998年まで渥美線で使用された。東急での更新後は小田急在籍当時の部品は全く残っていない。
一方、1964年に載せかえられた旧デハ1366の車体は、元国鉄木造荷物電車のモニ13012を1949年に譲受したデワ3040形デワ3041の鋼体化改造に使用され、1981年に廃車となっている。
デハ1367
井の頭線に転出したデハ1367は永福町車庫で戦災に遭ったが、1949年に台枠を使用して日本鉄道自動車でデハ1460形デハ1462として復旧されているが、形態や台車なども異なるものとなっている。その後、1952年の井の頭線車両の改番でデハ1560形1562となり、1964年に電装解除、運転台撤去の上でサハ1560形1562となって、1978年に廃車となっている。
弘南鉄道
弘前電気鉄道（現・弘南鉄道大鰐線）へクハ1450形1459が譲渡され、クハ201として弘南鉄道への合併後も引続き大鰐線で使用されたが、1981年12月に廃車された。
岳南鉄道
岳南鉄道にはデハ1200形2両、クハ1350形1両とともにクハ1450形1454が譲渡され、1967年からクハ2102として使用されたが、廃車時期は不明である。