1960年（昭和35年）6月にD1021～D1023号の3両が東急車輛で製造された。D1010形をベースに細部を改良したもので、同局の250形電車と同様の車体断面で、全高が低く、屋根肩部が角張っている。前形までの経験を生かし、側面のスカートは当初から大きく開いていた。
D1010形と同様に直列6気筒水冷ディーゼルエンジンを床下中央部に水平設置し、トルクコンバータ付き2速自動変速機を介して片側台車の2軸を駆動するものであった。
非電化で開業した鉄北線北部区間の電化に伴って廃車され、710形に車体を供出した。
