Первые опытные вагоны с асинхронными двигателями были изготовлены на заводе им. Егорова в Ленинграде в 1989 году. За их основу взяли конструкцию вагонов 81-717 (714), из которых были сделаны два головных вагона ЭС720 и один промежуточный – ЭС721.

В 1990 г оду были проведены испытания, по результатам которых был создан новый вагон 81-720.1 опытного образца тоже имеющий асинхронные двигатели. К тому же он имел другой внешний вид (причем наблюдается тенденция: каждая новая разработка выглядит хуже) и принудительную вентиляцию.

После ряда испытаний, в 1991 году в конструкции опытного вагона обнаружили существенные недостатки, но в целом данное направление отечественного вагоностроения было признано перспективным. Относительно вагонов ЭС, можно сказать, что в 1998 году нестандартное оборудование было с них снято, и все они переоборудованы в стандартные 81-717 (714), и сейчас эти вагоны работают в депо «Невское» в Санкт-Петербурге.

В 1992 г. на том же заводе им. Егорова выпустили два головных вагона нового типа — 81-550, два промежуточных моторных вагона — 81-551 и два промежуточных безмоторных — 81-552. Таким образом, всего изготовили шесть вагонов состава нового поколения, оборудованных асинхронным приводом и с принудительной вентиляцией.

Асинхронный двигатель имеет мощность, в полтора раза превышающую мощность обычного двигателя постоянного тока, благодаря чему в состав поезда можно включать безмоторные вагоны с меньшим весом. Кроме того, сокращение числа единиц тягового оборудования дает до 25% экономии электроэнергии.

На поезд была установлена электронная система управления и диагностики, бортовая телеметрия, обеспечивающая контроль 37 параметров и информирующая диспетчера и машиниста о состоянии состава.

О внешнем виде этого поезда можно сказать, что это самая некрасивая разработка российских вагоностроителей. Салон тоже оставляет желать лучшего – одни пластиковые сиденья уже портят все впечатление.