2011年から毎年11月に開催されている神戸マラソンは， 神戸三宮にある神戸市役所の前からスタートし，おもに国道2号線を西へ向かって明石海峡大橋付近で折り返し， 和田岬付近を通ってゴール地点であるポートアイランドへ向かうコースとなっており，コース途中の須磨〜明石海峡大橋付近では山陽電鉄の路線に並行して走ります。
山陽電鉄では2017年の第7回神戸マラソンからナンバーカードスポンサーとして協賛するとともに各種企画を実施しており， その一環として，神戸マラソンのしばらく前から当日まで，PRヘッドマークを一部の編成に掲出しています。
2023年は10月31日から神戸マラソン当日の11月19日まで，神戸マラソン2023ヘッドマークを5000系6連2編成に掲出しています。（5012F・5702F）
毎年11月に神戸マラソンが実施され，山陽電鉄では2017年の第7回神戸マラソンからPRヘッドマークを一部の編成に掲出していましたが， 2020年と2021年は新型コロナウイルス感染症の影響により中止， 2022年は開催されましたが，一般の沿道応援の自粛要請と沿道応援イベントの縮小のためか，ヘッドマークの掲出はありませんでした。
2019年は11月1日から神戸マラソン当日の11月17日まで，神戸マラソン2019ヘッドマークを5000系6連2編成に掲出しています。
2018年は10月23日から神戸マラソン当日の11月18日まで，神戸マラソン2018ヘッドマークを5000系6連5編成に掲出しています。
2017年は10月31日から神戸マラソン当日の11月19日まで，神戸マラソン2017ヘッドマークを5000系6連5編成に掲出しています。
