Электровоз ВЛ80Р — выпускался с 1967 по 1986 год, выпущено 373 ед.
Тяговые параметры электровоза ВЛ80Р совпадают с параметрами ВЛ80Т и ВЛ80С, однако практически тяговые свойства (устойчивость к боксованию) выше благодаря плавному (бесступенчатому) регулированию напряжения на тяговых двигателях, что обеспечивает наращивание тягового усилия без рывков, приводящих к преждевременному срыву в боксование. Плавное регулирование достигнуто применением в выпрямительных установках тиристоров вместо обычных диодов, также это позволяет заменить реостатное торможение рекуперативным — выработанный тяговыми двигателями постоянный ток инвертируется тиристорами в переменный и через трансформатор возвращается в контактную сеть и далее в систему электроснабжения. Рекуперативное торможение позволяет реализовать тормозное усилие 37 тс при 50 км/ч.
По компоновке оборудования ВЛ80Р практически не отличается от ВЛ80Т/ВЛ80С, за следующими отличиями:
на тяговом трансформаторе больше нет ЭКГ (он в схеме не нужен);
также на блоках силовых аппаратов нет линейных контакторов — их заменили быстродействующие выключатели, установленные в трансформаторном помещении;
по причине замены реостатного торможения рекуперативным убраны блоки тормозных резисторов, на их место (под самую крышу) установлены мотор-вентиляторы № 3 и № 4.
Кабина соответствует кабине электровоза ВЛ80Т, за исключением двух отличий:
в правом верхнем углу кабины, где у электровоза ВЛ80С установлено расшифровочное табло, в кабине ВЛ80Р располагается табло с восемью лампами, показывающими состояние каждого быстродействующего выключателя обеих секций (лампа горит — БВ выключен);
контроллер машиниста вместо главной рукоятки имеет штурвал.
Электровоз ВЛ80Р−1549 был экспонатом выставки Электро-77 в Москве. Электровоз ВЛ80Р−1718, выпущенный НЭВЗом в конце 1982 года, стал десятитысячным локомотивом этого завода. ВЛ80Р — «первая ласточка» семейства отечественных локомотивов переменного тока с тиристорным регулированием, в дальнейшем эту схему силовых цепей унаследовали электровозы ВЛ85, ВЛ65 и машины семейств ЭП1, Э5К.
Электровозы ВЛ80Р поступали для эксплуатации на тяжёлые по профилю пути участки Красноярской, Восточно-Сибирской, Дальневосточной железных дорог, а также в депо Батайск Северо-Кавказской дороги. Последний локомотив серии (ВЛ80Р−1869) был выпущен в 1986 году. В настоящее время все электровозы ВЛ80Р приписаны к локомотивным депо Восточно-Сибирской и Красноярской железных дорог.