1958年，[[日本国有铁道]]开发了ED60、ED61型电力机车，开创了日本“直流新型电力机车”的先河。1960年，日本国有铁道在之前两种四轴（Bo-Bo）机车的基础上，又成功研制了采用六轴（Bo-Bo-Bo）设计的EF60型电力机车。然而，EF60型电力机车是以发挥牵引力为主的干线[[货运]]机车，高速性能相对较差而不太适合用于牵引特急列车，而且亦没有安装为旅客列车供暖的[[蒸汽]]供暖 <ref>[http://www.docin.com/p-712338522.html 【doc】旅客列车电力供暖的电源]，豆丁网 ，2013-10-16</ref> 或电气供暖设备。1961年，为了满足旅客列车的牵引需要，而研制了EF61型电力机车。