中央東線の特急「スーパーあずさ」の運用に就いているE351系(1993年12月23日~)は老朽化が進行していることもあり、2013年9月に「あずさ」の運用に就いているE257系(0番台、2001年12月1日~)とともに2016年度以降に新型車両に置き換えるとの一部報道がされていた。その後、JR東日本本社では2014年2月4日に「E351系等の置換えのために、本系列量産先行車を製作、2015年夏以降に落成し、性能・環境等の試験運転を実施する」ことを発表。