鉄道車両の消費電力は編成重量に比例する。つまり車体が軽量であるほど同じ乗客を乗せてる場合の消費電力は低くなるので昭和30年代中頃からステンレスやアルミによる軽量化が始まった。国鉄ではライセンスの問題もあってステンレス車体は一部の試作にとどまったが、営団5号線(現在の東京地下鉄東西線)乗り入れ用として1966年に登場した301系でアルミ車体が採用され、車体や性能などは103系をベースに設計された。しかしアルミ車体はコストがかかるので全56両にとどまり、その後は103系による地下鉄対応車両が製造されていった。特に営団9号線(現在の東京地下鉄千代田線)では営団側がアルミ・回生ブレーキ・電機子チョッパ制御の6000系を投入したのに対し、国鉄側は普通鋼・発電ブレーキ・抵抗制御の103系を投入したので営団側からもチョッパ制御や回生ブレーキ等の省エネ車両の導入を要望されていた。一時は高コストで断念されていた軽量化だが、1973年のオイルショック以降省エネが社会問題になっていたことからアルミにした場合の効果を再考して冷房付きの103系10両編成をアルミ車体にした場合で各車両に10t荷重がかかった状態(満車では20tで査定)では消費電力を11%削減できると予測した。また、千代田線でも我孫子-代々木公園間で乗車率50%で実測した場合、車体の軽量化と回生ブレーキで営団6000系は103系よりも40%の消費電力を削減可能である。