Ces rames forment la troisième série d'automotrices "standard" du réseau de l'Etat destinées aux services de la banlieue St Lazare, électrifiée en 750 V continu par troisième rail. Après plus d'un demi siècle d'une dure carrière, elles furent remplacées par des Z 6400 suite à la ré électrification en 25000 V 50 Hz.
Les motrices, numérotées initialement Z 23061 à 110, sont associées à des remorques ZR 23401 à 23450 ; après sa reprise par la SNCF et la Seconde Guerre Mondiale, le matériel subsistant a été renuméroté, formant les séries 1301 à 40 (motrices) et 11301 à 45 (remorques) ; huit autres motrices sont réaménagées sur le modèle des rames de la quatrième série (Z 1400), devenant les Z 1401 à 8.
La Z 1320 a été transformée en 1951 en Z 9055, prototype fonctionnant sous 25000 V 50 Hz. Les autres engins continuèrent leur carrière sur la banlieue St Lazare jusqu'à sa ré électrification en 25000 V 50 Hz par caténaire, entrainant l'arrivée des Z 6400 entre 1976 et 1978.