EF81-500番台は1989年に登場したEF81の増備型である。民営化後の貨物輸送量増加を受け、日本海縦貫線の輸送力を増強するためJR貨物が新造した。性能や基本的な構造は基本番台の最終増備車を踏襲したが、各部で基本番台とは仕様を変更している。旅客列車への使用は考慮されず、電気暖房用のインバータ装置やジャンパ栓を非装備としたほか、ブレーキ装置は20系客車牽引時に必要な編成増圧機能を省略し、単機増圧機能のみを装備している。塗装は車体上部が濃淡ブルーの塗り分け、車体下部がライトグレー、運転室側扉はローズピンクのJR貨物標準配色とした。車両番号表示は、正面は向かって右側、側面は向かって右側の運転台側扉後方に移され、書体も変更された。登場以来富山機関区所属で日本海縦貫線を中心に活躍していたが、2013年に全機門司機関区へと転属した。