沿線に多数の海水浴場がある山陽電鉄では，夏の海水浴シーズンならではのヘッドマークを掲出することがあります。

2024年夏，「山陽電車deおでかけ海水浴」ヘッドマークが7月1日頃から8月末頃（予定）まで，5000系6連1編成（5020F）に掲出されました。

山陽電車deおでかけ海水浴ヘッドマークを掲出する山陽5020F

神戸新聞連載童話「かなしきデブ猫ちゃん」とコラボレーションヘッドマークの第2弾として，6000系車両や山陽電車公式キャラクター「ろっくん」とコラボした2種類のデザインの「かなしきデブ猫ちゃん」ヘッドマークが山陽電車の2編成に掲出されています。

「かなしきデブ猫ちゃん」第2弾（ろっくんコラボ）ヘッドマーク掲出の山陽6000系6002F 6002×3連

「かなしきデブ猫ちゃん」第2弾（6000系車両コラボ）ヘッドマーク掲出の山陽5000系5022F 5022×6連

ヘッドマークは2024年4月26日頃から9月末（予定）まで掲出されています。

2023年10月21日に近代プラネタリウムが誕生100周年を迎えるのに合わせて明石市立天文科学館が実施する記念事業の一つとして，プラネタリウム100周年記念ヘッドマークが2023年10月19日から2024年3月29日まで山陽5000系2編成に掲出されました。
同編成に，背景に明石天文科学館が描かれた山陽電車明石～姫路開業100周年記念ヘッドマークも掲出され，2枚看板の100周年コラボ列車となっています。

プラネタリウム100周年記念ヘッドマークを掲出している山陽5000系5000F 5000×6連

100周年コラボ列車は当初，5000F4連（5000-5001-5500-5600　普通・Ｓ特急）と5632F6連（おもに直通特急）でした。

プラネタリウム100周年記念ヘッドマークを掲出している山陽5000系5000F 5604×6連

このうち5000F4連は2023年12月7日頃から検査入りとなり，検査出場後の2024年1月21日頃からは5000F神戸方3両＋5008F姫路方3両の6両編成（5000-5001-5500-5239-5254-5604）に組み替えられ，両先頭車ともプラネタリウム100周年と明石～姫路開業100周年のヘッドマーク付でおもに直通特急で運用されました。

かつては5000系6連のいずれかが検査入場した際に，5000Fまたは5002Fが一時的に6連化されることが度々ありましたが，6000系登場以降は6000系が3連+3連の6連に組成されて直通特急に運用されてきました。
5000Fが6連で走行するのは久しぶりのことでした。

5000Fは2024年4月中旬までに4連に戻っているのを確認しました。