5050系4000番代は副都心線との相互直通運転開始に備えて増備されたもので、従来の8両編成と区別するため4000番代の車号が与えられました。10両編成で5M5Tとし、8両編成にはない単独M車が編成に含まれています。
車内のTIPディスプレイが17インチとなり、網棚が穴あきの板に変更されています。外板も全面光沢仕上げとなっております。ちなみに4000番代のうち4104F~4106Fは相互直通運転開始前に直通運転を行う各社に貸し出しを行いました。
制御装置はIGBT-VVVFインバータ制御のVFI-HR2820L/VFI-HR1420W、主電動機は出力190kWのTKM-99、補助電源装置はIGBT-SIVのINV146-D2です。台車はTS-1019A/TS-1020A、集電装置はPT-7108D、冷房装置はCU708/HRB504-2Aを装備しています。
写真の4104Fは、2012年3月に東急車輌で完成したものです。デハ4604は2009年4月に完成した旧デハ5921→サハ5472で、5000系からの編入車です。このため内装が青色系で網棚を備えています。