Sebbene il progetto delle E.424 risalisse al 1929, le prime tre unità prototipo (E.424.001 - 003) vennero realizzate solo tra il 1943 e il 1944 dalla Breda con parti meccaniche ed elettriche derivate dalle E.636. Seriamente danneggiate dai bombardamenti, furono riparate nell'immediato dopoguerra. La E.424.003 riceveva, insieme alle unità da 004 a 013 costruite nel 1947 - 1948, motori a eccitazione composta a scopo sperimentale. Le restanti 145 unità venivano costruite tra il 1947 e il 1952.
Tutte le E.424, disponendo dell'avviatore automatico, venivano dotate in origine del comando multiplo; esternamente erano ben visibili i bocchettoni sulle testate per i relativi cavi e la porta d'accesso sui frontali per il passaggio del personale tra le locomotive accoppiate. Il comando multiplo ebbe scarsa utilizzazione, anche perchè le E.424 venenro quasi sempre destinate a servizi viaggiatori leggeri su linee con profilo favorevole. L'unico impiego significativo si ebbe sulla linea Verona - Bolzano negli anni '50, peraltro con entrambe le locomotive presenziate. Tali tispositivi vennero soppressi con la porta frontale, a partire dal 1966.
Non tutte le E.424 sono equipaggiate con stessi motori di trazione. Alcune sono dotate di motori analoghi a quelli delle E.636 (E.424.001, 002, 017 - 020, 022, 024) e dispongono di una potenza installata complessiva di 1.400 kW a regime orario; tutte le altre dispongono invece di motori tipo 92-250 FS con avvolgimenti compensatori, con i quali la potenza installata risulta di 1.660 kW (sempre a regime orario). Tra le ultime sono comprese anche le già citate E.424.003 - 013, i cui motori tipo 92 furono modificati per realizzare l'eccitazione composta. Dopo decenni di servizio sulla Porrettana (Pistoia - Bologna) nella prima metà degli anni '70 i motori a eccitazione composta cominciarono ad essere sostituiti con gli equipaggiamenti normali (restano con i vecchi motori soltanto le E.424.004 e 005).
Dalla seconda metà degli anni '70 molte E.424 vengono impiegate in composizione a treni navetta e a tale scopo sono dotate di accoppiatori flessibili sulle testate per la condotta principale dell'aria compressa (necessaria per il comando delle porte pneumatiche delle carrozze) e di accoppiatori elettrici a bassa tensione a 78 poli.
Dal 1986 alcune unità vennero trasformate a navetta integrale e rinumerate in
E.424.200.