量産車登場後の1993年3月10日に量産化改造が行われてJ1編成となり営業運転に使用された。外観は量産車に合わされ、帯の色の変更、シンボルマークの消去が行われた。また、15号車の車号が329-9002から329-9501に改番されている。後に、飾り帯にあたる部分が量産車と同じくグレーの塗装となった連結器カバーに交換された。トランスポンダの関係で、「のぞみ」での営業運転では東海道区間に限定されたが、「ひかり」では岡山・広島発着列車に時折使用された。2001年以降は、再び試験車として使用されることとなり、営業運転からは2000年に離脱した。N700系に搭載される新型パンタグラフや車体傾斜システム、全周ほろのほか、東海道新幹線区間で新たに採用されたデジタルATCの試験にも充当された。2005年にはN700系Z0編成が落成し、試験車としての主な役割はZ0が担った。
2004年（平成16年）9月29日にJR東海は、J編成のうち後期に製造された編成を中心とする43編成（J17・J18・J20 - J26・J28編成以降）に乗り心地向上のためN700系の量産先行試作車で採用した改良型セミアクティブサスペンションを1・6・8 - 10・12・16号車の7両（両先頭車、グリーン車とパンタグラフ搭載車）に、改良型左右動ダンパを残りの9両にそれぞれ搭載し、700系で採用された非線形空気ばねとヨーダンパを全車両に搭載することを発表した。検査入場に合わせて順次施工し、2006年（平成18年）10月までに完了した。車体間ダンパーの設置については車体端部がアルミ製で、装着のために必要な補強改造が容易でないことから見送られている。なお上記以外の編成（J2 - J16・J19・J27編成）はN700系への早期置き換え対象のため施工対象から外されていた。
東海道新幹線での最高速度を50km/hも引き上げた300系だが、前述の通り営業投入前のテスト運転が不十分だったため、導入当初はトラブルに悩まされた。走行不能に陥って運転が打ち切りになるなど深刻な事態に発展するケースもしばしば発生し、連日マスコミからバッシングされた。営業開始から4月25日までの1ヵ月半の間に183件（J2編成：48件〈そのうち主変換装置6件〉、J3編成68件〈そのうち主変換装置29件、ATC3件〉、J4編成55件〈そのうち主変換装置9件、ATC1件〉、J5編成12件〈そのうち主変換装置6件、ATC3件〉）ものトラブルが発生した。1992年5月6日には名古屋駅 - 三河安城駅間を190km/で走行中の「ひかり238号」（新大阪発東京行き・J4編成）で主電動機を固定するボルトが折損し、4時間立ち往生するトラブルが発生した。これは最悪の場合高速走行中にモーターが線路に脱落し、大惨事に繋がる恐れのある重大インシデントであった。この他にもネジの長さが足らずマスコンハンドルが外れたり（川崎重工の施工ミス）、パンタグラフの取り付けボルトの落下、台車の異常を知らせるランプの誤作動など準備不足が原因のトラブルが多数発生した。
JR東海と西日本では旧国鉄時代の0系以来、前照灯と尾灯は同一ライトで折り返しの際は色の違うガラス板を切り替えて対応する構造を採用してきたが、この伝統の構造も本系列限りで終焉を迎え、500系以降の新型新幹線車両ではフィラメント構造の前照灯と発光ダイオードの尾灯が完全に分離されている。
車両軽量化のために、車体にはアルミ押出成形が新幹線として初めて採用された。これにより100系では9.3tあった構体重量は6.8tにまで軽量化することが可能になった。新幹線では、制御装置にVVVFインバータ制御と台車にボルスタレス台車を初めて装備し、電気ブレーキに回生ブレーキを初めて使用した車両である。
1992年3月8日に試乗会がおこなわれたが、くしくも同日に新幹線開発史において重要な存在である初代小田急3000形電車のさよなら運転もあり、新旧の節目と報じられた。
日中戦争（抗日戦争）が勃発すると、李漢魂は国民革命軍第64軍軍長兼第155師師長に任ぜられた。1938年（民国27年）4月、李は2個師を率いて河南省開封へ向かい、薛岳率いる第1兵団で第1路総指揮に任ぜられ、豫中戦役に参加した。李はここで勇戦し、羅王寨攻略の軍功をあげた。6月には武漢会戦に参加するため、陳誠が統轄していた第9戦区の第2兵団総司令に任ぜられ、江西省で日本軍を迎撃した。ここでも李は軍功をあげ、第8集団軍副総司令兼第29軍団軍団長に昇進している。このとき、李は薛から「鋼軍」の錦旗を授与された。同年12月、李漢魂は広東省政府主席兼民政庁長兼全省保安司令に任ぜられて広東省に帰還し、同省の抗日戦指導に従事した。翌年3月には省党部主任委員も兼ねる。11月、第35集団軍総司令（2個軍統轄）に昇進した。李は第4戦区副司令長官兼第12集団軍総司令となっていた余漢謀と連携して、日本軍を相手に善戦している。1940年（民国29年）、李は第35集団軍総司令を辞任し、広東省の政務に専念した。