Dernière évolution des automotrices à deux niveaux de banlieue Z2N, les Z 20900 reprennent la même partie mécanique que les Z 20500, mais avec une partie électrique actualisée : la chaîne de traction utilise désormais des IGBT et des moteurs asynchrones.
La livrée extérieure ne change pas, mais les aménagements intérieurs (à classe unique) sont revus, avec une disposition intégralement 2+2 et la présence d'un système de réfrigération. Les deux remorques (toutes les rames ont une composition à quatre caisses) reprennent le chaudron des V2N et remorques longues des Z 20500, mais ont des différences au niveau de leurs extrémités : celle coté motrice conserve les tampons, l'attelage à vis et les bourrelets UIC pour l'intercirculation de service, tandis que celle entre ces deux remorques fait appel à une barre d'attelage sans tampons et à un soufflet spécifique (intercirculation sans porte).
Les livraisons débutèrent en 2001, afin de remplacer des rames RIB et des automotrices Z 5300 et 6100. La dernière tranche de quatorze automotrices, livrée en 2004, a une livrée bleue et blanche proche de celle utilisées sur les voitures VB2N rénovées et maintenant appliquée aux Z 20500 modernisées (leurs aménagements d'origine sont d'ailleurs supérieurs à ceux des Z 2N rénovées, car en disposition 2+2 au lieu de 2+3 et climatisés)..
Les Z 20900 sont utilisées en commun avec les Z 20500 principalement sur la ligne C du RER ; une rénovation (sans modification de la disposition des sièges) accompagnée d'un changement de livrée ("carmillon" pour quelques rames, puis "Ile de France Mobilités") a eu lieu à partir de 2018.
| Année | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 |
| Mises en service | 13 | 23 | 17 | 1 |
| Parc total en fin d'année | 13 | 36 | 53 | 54 |