小田急電鉄開業60周年を期に、従来のロマンスカーのイメージを一新した車両を新製することになり、1987(昭和62)年に2編成22両、1989(平成元)年に2次車2編成22両の計44両が新製された。ハイデッカー、高性能を意味する「HiSE」と呼ばれる。
3100形、7000形に続いて先頭部1階を展望室、2階を運転室とし、11両連接構造としているが、展望室を除く客室はハイデッカー構造として床面は台枠上面より360mmとなっている。編成は9Ｍ2Ｔで、編成定員432名。箱根湯本寄りが1号車で、4・8号車に便所、3・5号車に売店を設置している。
先頭部は運転室と展望室の一体感を持たせた形状となり、前面・側面窓も上方へ拡大させて展望の向上を図っている。側窓は7000形と同じ幅ながら連窓風とした。塗装はパールホワイトを基調にワインレッドの濃淡2色を配した新しいものとなった。座席は回転式でリクライニングはしない。
台車はアルストムリンク式空気バネ台車で、先頭台車がＦＳ533Ｂ、中間電動台車ＦＳ533Ａ、中間付随台車ＦＳ033となっている。制御装置・主電動機は7000形と同様である。また、屋根が高くなったことにより、パンタグラフは下枠交差式のＰＴ-4823Ａ-Ｍを採用。冷房装置も同様の理由により、床下形のＣＵ-31（16000kcal/h）を各車2台搭載し、展望室には4500kcal/hのＣＵ-23を1台搭載した。
1989(平成元)年新製の2次車は先頭部の側扉の幅が700mmから750mmに拡大されるなど、細部が異なっている。
新製以来大規模な改造は行われずに活躍してきたが、近年のバリアフリー化の動きに伴い、構造上対応が困難であるとのことで、一部は運用を外れて去就が注目されていた。2005(平成17)年に2編成が長野電鉄に譲渡され、4両編成化の上で特急用車両として使用予定である。
2次車デハ10051他11連
2005年3月27日 開成-栢山間にて
