クモハ１６５－１～５５（クモハ１６５－１）
主回路機器を搭載する制御電動車です。非冷房で登場し、後に冷房化された車輛もあります。モハ１６４形式とユニットを組みます。重い車輛であるため、編成では麓側に連結される事が多くありました。
クモハ１６５－５６～（クモハ１６５－７８）
後期となる車輛ではマイナーチェンジを行っており、雨樋の延長などが行われています。前部標識灯（一般的にはヘッドライト）は大型のタイプでしたが、シールドビーム化した車輛もあります。１２２番までは初期車、１２３～１２５は冷房準備車、１２６～１４１までは冷房新製車として登場しています。
クハ１６５－１～４５（クハ１６５－１）
本系列の制御車です。非冷房車時代は奇数、偶数どちらでも使用が可能でした。また、中間不随車の代用で編成に組み込まれる例もありました。
クハ１６５－４６～（クハ１６５－１９５）
４６番以降は雨樋が延長されるなどのマイナーチェンジ車になります。１５５番まで初期車（非冷房車）、１５６～１９０まで冷房準備車、１９１～２０６までが冷房新製車となっています。写真はＪＲ東日本に在籍していたムーンライト用の車輛です。（最終塗装）
モハ１６４－１～（モハ１６４－１）
クモハ１６５形式又はモハ１６５形式とユニットを組むパンタグラフ付き中間電動車です。ＭＧ（電動発電機）やＣＰ（電動空気圧縮機）など補助機器を搭載した中間電動車です。６９番以降はＣＰ出力を向上させています。
モハ１６４－８０１～（モハ１６４－８０６）
中央本線（東線）などに存在する狭小トンネルに対応したグループで、パンタグラフ部分を低屋根化しています。パンタグラフ横にルーバーが設置されており、外観の特徴にもなっていました。
モハ１６４－８４６～（モハ１６４－８４９）
８４６～８４８の３両は冷房準備車として登場。８４９～８６４は冷房新製車となっています。冷房装置搭載により、ベンチレーターの配置が変更されたほか、低屋根部にある通風口は廃止されており、外観の特徴の一つとなっています。
サハ１６５－１～１１（サハ１６５－９）
昭和４４年に山陽本線急行列車増発に伴い登場した形式。モハ１６５形式と同じ車内設備となっています。冷房新製車で登場しており、床下には冷房装置用の電動発電機（１１０kvA）を搭載しています。サロ１１０形式やクハ４５５形式に改造された車輛もあります。晩年は長野地区で活躍しました。
サロ１６５－１～（サロ１６５－１２５）
本系列の一等不随車（グリーン車）です。１３４両が製作され、１～２８は非冷房車、２９のみ冷房準備車で落成し、３０以降は冷房新製車となっています。サロ１５２形式と同じく、開放的な二連大型下降窓が外観の特徴（後年にユニットサッシ窓化された車輛もあります。）となっています。前位側にトイレ、洗面所、後位側に簡易運転台を備えています。
ジョイフルトレイン
国鉄末期、団体専用列車や臨時列車の運転を目的に主に急行列車の運転縮小により余剰となった車輛を改造した車輛が製作されました。ＪＲ各社へ移行後も実施されました。１６５系からも幾つか製作されました。
なのはな
昭和６１年に国鉄千葉鉄道管理局（千葉局）に登場したジョイフルトレインです。１９８０年代に入り、旅客需要の多様化に応えるため各鉄道管理局（現在のＪＲで言う支社に相当。）で和式や欧風車輛が登場。千葉局でも他局からの借り入れで対応していましたが、重なると借り入れ出来ない状況もあり、十分に応えられない状況となっていました。
そこで、千葉局にも和式車輛の導入を決めましたが、局内の電化率が９０％である事から客車ではなく、初めての和式電車を誕生させる事にしました。それが「なのはな」です。愛称は千葉県の県花である事に由来します。
編成は６両編成で、各車には千葉県内に自生する花の名前が付けられています。１号車より…
クロ１６５－１（すみれ）＋モロ１６４－８０１（あやめ）＋クモロ１６５－１（きんせんか）＋クロ１６５－２（すいせん）＋モロ１６４－８０２（あじさい）＋クモロ１６５－２（ゆり）
となっており、３両編成での運用も可能となっています。塗装デザインは「房総半島と黒潮」を図案化したもので、千葉県の風土を表現するものとしています。菜の花の黄色をベースに、窓廻り、裾部に濃いエメラルドグリーンの帯を巻き、車端部に房総半島を図案化しています。客室窓下に青緑１号の帯をアクセントで入れています。
電車の特性を活かし、客車列車が運行できない区間にも乗り入れるなど活躍をしましたが、老朽化及び直流区間しか走れないため、平成１０年に４８５系を種車とした「ニューなのはな」に継承する形で引退し、廃車となりました。
写真は平成４年に発生した成田線の踏切事故により、前面強化及びシールドビーム化した姿です。
クモロ１６５－１、２（クモロ１６５－２）
３号車及び６号車に位置する制御電動車（グリーン車）です。車内は民芸風のインテリアとした内装となっていました。
クロ１６５－１、２（クロ１６５－１）
１号車及び４号車に位置する制御車（グリーン車）です。運転台直後の乗降扉を塞ぎ、物置や茶器棚を設置しています。車内は障子や木材部分を白木調にした数寄屋風のインテリアとしています。
モロ１６４－８０１、８０２
パンタグラフ付き中間電動車（グリーン車）で、モハ１６４形式８００番代を種車としています。後位側の乗降扉を塞ぎ、茶器棚、アイスボックスなどを設置。洗面所は物置に改造しています。パンタグラフ部分は６人分のソファーを設置したサロン室となっており、添乗員室の利用も想定して設計されていました。車内は白、赤、黒の対比を強調した新和風調としていました。
パノラマエクスプレスアルプス（Panorama Express Alps）
昭和６１年に東京西鉄道管理局（西局）に登場した欧風電車です。西局のメインとなる中央本線とその先にある大糸線は、雄大な山岳風景を楽しめる路線として知られており、車窓から自然を楽しめるように「展望」をテーマとして製作されました。
ジョイフルトレインは主に団体専用列車の使用が前提でしたが、個人利用者向けの臨時列車として運行する事を視野に入れているため、和風や欧風といった名前は使用せず、車窓を楽しむ「展望電車」というテーマが強調されているのが特徴の一つにありました。
車体は雪をイメージさせる白色（クリーム１０号）をベースに、国鉄の制定した色ではない、サンシャインイエローとサミットオレンジを用いて、アルプスの山々が朝日に照らされ、オレンジ色に輝く光景（モルゲンロート）をイメージ。展望室直後で順序を逆転させ、帯を斜め上に上げて躍動感を表現。この部分は東京西鉄道管理局の「西」をイメージしています。
車内は通路にダウンライトが設置され、照明を間接照明としています。各車には４０インチの大型モニター、レーザーカラオケ機器が設置されています。車輛の走行機器は１６５系のままですが、１８３系と併結が出来るように改造が加えられています。
団体専用列車や主に中央本線の臨時列車として活躍し、平成１３年に老朽化のため引退。その後、富士急行へ譲渡され２０００形として平成１８年に引退しています。
北アルプスバックに大糸線を走るパノラマエクスプレスアルプス。
クロ１６５－３、４（クロ１６５－３）
本車輛の目玉と言える展望室付き制御車で、乗務員室後方から展望を考えた設計の車輛はありましたが、乗務員室前方に客室を設置した車輛は国鉄初となります。一見二階建てのように見えますが、展望室後部に半室の乗務員室を設置し、高所に位置するものとしており二階建て構造とはなっていません。車体は改造内容が多いため、新製した車体を載せ替えています。展望室最前部には衝突事故を考え、油圧式ダンパーが設置されています。平成１０年までは天井部にサンルーフも設置されていました。運転台直後には側面を当時としては最大級の幅１．７ｍ、高さ１．０５ｍの大窓を設置し、側面から風景を楽しめるラウンジが設置されています。
クモロ１６５－３、４（クモロ１６５－４）
３号車、４号車に位置する制御電動車です。編成の両端を制御車としているため、向い合せで連結されています。前面は角型形状の前部標識灯及び後部標識灯が一体となったものに変更。側面窓は固定窓に改造し、高さを１００ｍｍ拡大しています。車内は座席部分を１７０ｍｍ高くし、フットレスト付きリクライニングシートに変更。窓側に１５度向ける事が可能となっており、通路側からも車窓を楽しむ事が出来ます。
モロ１６４－８０３、８０４（モロ１６４－８０３）
モハ１６４形式８００番代を種車としたパンタグラフ付き中間電動車です。パンタグラフの下の部分は６人用の個室が設置されており、添乗員室など多目的室という位置付けとなっています。
シャトル・マイハマ／α（アルファ）
昭和６３年に南船橋～新木場駅間を結ぶ京葉線が開業し、その中に東京ディズニーランドのアクセスを目的とした舞浜駅があります。ＪＲ東日本では東京ディズニーランドへの旅客輸送を目的に１６７系を改造した専用車輛（通称、メルヘン車）を投入し、快速「メルヘン」として運行を始めました。
平成２年に東京駅までの延伸開業が決定し、「メルヘン」号とは別に利用者を輸送する「シャトル・マイハマ」号の運行が計画され、同年に１６５系を３両改造して登場しました。
運用する距離が短い事などから、車輛自体に大きな改造は施さず、内装や外部塗装を中心とした改造が特徴となっています。先頭車は貫通扉窓下にヘッドサインが設置され、前部標識灯、後部標識灯は角型の一体化した形状のものに変更。乗降扉は種車時代と変わらず、片側２扉としています。
車内は座席を難燃性ビニルレザー張りとして、配置、配色を異なる様式としています。各車変則的な座席配置とし、座席は乗降時間をスムーズにするため跳ね上げ式としました。
１号車（クハ１６５－１９４）
東京方に位置し、車内はファンタジーをイメージ。ピンク色系統の配色。座席は劇場をイメージとしたもので、床を２段とし、上下段に線路と並行した跳ね上げ座席を配置。トイレ、洗面所を撤去して座席を設置しています。
２号車（モハ１６４－８５２）
車内は冒険をイメージ。黄色系の配色とし、両端部をボックスシート、中央部は窓側に向けて座席を配置しています。トイレは洋式トイレに改装しています。
３号車（クモハ１６５－１２９）
車内は未来をイメージ。青色系統の配色とし、全てボックスシートで構成されており、トイレ、洗面所が撤去され、座席に変更しています。
３両編成と短編成であった事から、輸送力不足となり、定期列車の本数が増えた事から平成７年に配し、同年に新潟支社へ転属し、「アルファ」と改称して同支社管内の臨時列車に活躍。平成１３年に廃車となりました。
シャトル・マイハマで活躍していた時の様子。
新前橋電車区波動輸送用（モントレー色）
昭和５７年に開業した東北・上越新幹線開業により、急行列車の運用終了、特急列車格上げにより日光、両毛、吾妻線などを中心に普通列車へ転用されて活躍していた１６５系のアコモ改良車で、平成元年よりアイボリーをベースに青色とピンク色のストライプを入れた、通称「モントレー色」に塗装変更しました。普通列車の運用の他、団体専用列車や臨時列車の運用で活躍。最後まで残っていた編成は湘南色へ再び戻され、イベント列車（リバイバル急行）で運用を行い、平成１５年に廃車となっています。
モントレーとは高崎駅にある商業施設「高崎モントレー」を言います。イメージカラーでしょうか。
ゆうゆう東海
平成元年から平成１１年まで在籍していたジョイフルトレインで、クハ１６５－７０１（クハ１６５－２０４）＋モハ１６４－７０１（モハ１６４－８６２）＋クモハ１６５－７０１（クモハ１６５－１３９）（（ ）は種車）の３両編成でした。
愛称は一般公募で、「遊」や「友」などに通じ、語呂がよく親しみやすいなどの理由で命名されました。静岡地区を中心に、団体専用列車や臨時列車で活躍しました。
車内はハイデッキ構造とし、シートピッチは１０００ｍｍのバケット型回転式リクライニングシートを配置、冷蔵庫やビデオプロジェクターや大型モニターを設置し、前面展望やイベントステージの中継映像を映すことが出来ます。先頭車の運転台直後には前面展望を楽しむ事の出来るラウンジスペースが設けられ、これに合わせて前面を非貫通に改造し、前面ガラスを拡大しています。２号車の中央部にはイベントステージが配され、レーザーディスクカラオケが完備されたほか、鉄道車輛では初となる、床そのものが低音スピーカーとなる「ボディーソニックシステム」を採用しています。
塗装はゴールドとライトグリーンの２色に、静岡県の名産であるみかんとお茶をイメージしたオレンジ色と緑色の楕円形を配しています。
平成１１年に老朽化や団体需要の低迷を受け廃車となっています。
東海道本線を行く、ゆうゆう東海。
