「Shu*Kura」3列車の停車駅は下記のとおりである。上越妙高駅 - 長岡駅間および長岡駅 - 越後川口駅間のダイヤは往路・復路とも共通化されている。「越乃Shu*Kura」「ゆざわShu*Kura」は上越線方面発着のため長岡駅で折り返す必要があり、同駅で進行方向が逆になる。この間、宮内駅 - 長岡駅間を往復することになるが、宮内駅には往路が長岡駅到着前のみ、復路が長岡駅到着後のみの停車で、上越線方面の経路は往路・復路とも通過する。「柳都Shu*Kura」は長岡駅での折り返しがないため、進行方向は往復とも変更しない。なお生演奏・イベントの実施区間はおおよその目安で、前後する場合がある。
「Shu*Kura」3列車とも共通で、新津運輸区所属のキハ40・48形気動車の専用3両編成（越乃Shu*Kura編成）が充当される。越乃Shu*Kura編成にはコンセプトにならい、「観る・聴く・味わうを同時に楽しむ」ための仕掛けが施されている。エクステリア部のカラーリングは、「藍下黒」（あいしたぐろ）と呼ばれる伝統色に白を組み合わせた専用塗装となっており、凛とした「新潟の風土」を表現している。また車窓の眺望性を高めるため、大型の窓ガラスを採用している。座席車は全車普通車で、1号車と3号車の2両とも全席指定席（定員70人）となっている。1号車（キハ48 558、定員34名）はびゅう旅行商品専用車両で、4人掛けの「らくらくボックスシート」、海側に面する2人掛けの「展望ペアシート」、パーテーションで仕切られた2人掛けの「くつろぎペアシート」で構成され、ペアシート2種はいずれも直江津駅 - 柏崎駅間で海側を向くように配置されている。3号車（キハ40 552、定員36名）は2列式のリクライニングシートを備えており、片側を回転させて向かい合わせ4人で利用することもできる。車両先頭部のフリースペースにはソファーが8席設けられ、展望などを楽しむことができる。3号車の座席は一般発売用で、指定席券は全国のみどりの窓口で購入することができる。えきねっとでの予約も可能で、全区間でえきねっと特典の対象となっている（指定席券売機での発売はしていないが、えきねっと予約発券に限り指定席券売機での発行が可能となっている）。妙高はねうまライン内のみの指定席券発売は行っていない。中間車両の2号車（キハ48 1542、定員0名）には、イベントスペースとサービスカウンター「蔵守 - Kuramori - 」が配置されている。イベントスペースの中央部には酒樽をイメージしたスタンディングテーブルが4基、窓際にはカウンターテーブルとバーベンチが設置され、生演奏やイベントなどが実施される。サービスカウンターには利き酒コーナーが設置されているのをはじめ、各種飲料やつまみ、土産品などを販売している。
「Shu*Kura」3列車は3月から11月まで、主に金曜日・土曜日・休日を中心に1日1往復で運転される。このほかゴールデンウイークなどの多客期には毎日運転される場合がある。前掲のように、通常時は上越妙高駅 - 十日町駅間を1日1往復する「越乃Shu*Kura」として運行される。運行区間は週単位で設定されており、「ゆざわShu*Kura」「柳都Shu*Kura」の運転日は概ね月に1週ずつ充てられている（ただし「ゆざわ」「柳都」については運行が設定されない月もある）。なお12月から3月上旬にかけての冬季間は全便運休となり、運行は設定されない。
近年では珍しいターボファンエンジン4発機であることを除けば、外観は90席クラスの中型リージョナルジェットと同等である。機体サイズが近いターボファン4発の旅客機としてBAe 146（100席）がある。主翼はP-3Cと同じく低翼配置のテーパー翼であるが、翼端は大きくカットされず直線的な先細翼である。近年の中・大型機に多いウイングレットやP-8のようなレイクド・ウイングチップ（傾斜翼端）は採用されていない。尾部形状はやや前方に配置された垂直尾翼とMADを収納したテイルブームを備えるなどP-3Cと同型であるが、水平尾翼はXC-2と基本設計が共通化したこともありやや大型化している。降着装置の車輪は胴体と主翼の付け根に設置されている。なお、これらの形状は1960年代末のPX-L検討で川崎が提案した『4発ジェット機』の特徴を引き継いでいる。補助動力装置（APU）にはハネウェル製の131-9J（90kVA）が搭載されている。発電機にはシンフォニアテクノロジーと川崎が共同で開発した国産のT-IDGが装備されている。T-IDGは、従来用いられてきた油圧式無段変速機に替わり、定速駆動機構として高速トラクションドライブ無段変速機を世界で初めて使用しており、高効率、高耐久性を実現するとともに、高度な制御により良質な電源を供給することが可能となっている。同時に開発されるC-2輸送機とコックピット風防、主翼外翼（全体の半分）、水平尾翼、統合表示機、慣性航法装置、飛行制御計算機、APU、衝突防止灯、脚揚降システムコントロールユニットを共通化し、機体重量比で約25パーセントが共通部品、搭載システムでは品目数で約75パーセントが共通の装備となっている。これによって開発費が250億円削減できたとしている。飛行性能はP-3Cから大きく向上しており、巡航速度と上昇限度が約1.3倍、航続距離が約1.2倍になることにより、作戦空域到達時間の短縮、単位時間当たりの哨戒面積の向上が見込まれ、防衛省は機体数が削減されても哨戒能力が落ちることは無いとしている。機体の配色は、P-3Cが明灰色単色の低視認性塗装だったのに対し、試作2号機および量産機では航空自衛隊がC-130Hの海外展開機に施す塗装に類似した青灰単色の迷彩となっている。なお試作1号機（5501）のみ技本試作機の標準色（白地に赤のストライプと胴体下面が灰色）である。後に海上自衛隊が導入したC-130RもP-1と同等の塗装が採用された。