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新幹線 路線
上越新幹線は線路容量とターミナル容量から、当面新宿駅 - 大宮駅間の工事実施計画申請は行わないこととし、東北新幹線に乗り入れとなったが、新宿駅地下にもスペースが確保されていた。1973年（昭和48年）7月12日、参議院運輸委員会において内田隆滋国鉄理事は、「大宮と東京の間は新幹線が二本要る、それを施行する場合、地元の御要望もございまして、いわゆる現在の計画している新幹線と通勤線とを併設いたしまして、現在の貨物線にもう一本の新幹線を通すという計画をいたしたわけでございます。」と答弁している。また1973年（昭和48年）9月4日、参議院運輸委員会において磯崎叡国鉄総裁は「東北、上越あるいは北陸を東京都内に入れる際に、東京都から、東京駅に集中しないでほしいという強い御要請がございました。その際に、私どももそれを受けまして、東北、上越の認可を大臣からいただきます際には、将来そのターミナルを東京駅以外のところに持っていきたいということをつけ加えて大臣の御承諾を得ております。その際に、やはりその第一候補となるのは新宿でございます。」と答弁している。なお、1971年（昭和46年）9月15日付け読売新聞では、「国鉄、鉄建公団では、51年の開通当初は東北、上越両線を東京駅から大宮駅付近まで併用とし、新宿駅完成後に東北新幹線は東京駅、上越新幹線は新宿駅に分離したい考え。東京駅を出た列車は、高架から秋葉原付近でいったん地下にもぐり、田端付近でカオを出すが、分離後の上越新幹線は、この田端を分岐点に、山手貨物線あとをたどり新宿駅と結ばれる。さらに新宿から山手貨物線あとを延長し大崎付近で東海道新幹線と直通させる計画も出ている。 」とし、1973年（昭和48年）3月11日付け毎日新聞においては、「来年10月の武蔵野線全面開通に伴い不要化する東北本線の貨物線と山手貨物線の敷地を使い、大宮-赤羽（以上東北本線）赤羽-池袋-新宿（以上山手貨物線）というコースをとる」とされている。整備新幹線開業後の大宮 - 東京間および東京駅の容量逼迫に備えてこの区間の建設を再開すべきだという意見がある。ただし、埼京線高架沿いの空き地は「都市施設用地」と呼ばれる都市施設（道路、公園等）を計画したものであり、延伸のために確保された用地ではなく、国鉄が先行取得し、いずれ、戸田、浦和、与野、大宮の4市（浦和市、与野市、大宮市は現・さいたま市）に売却することとされている。また、前記の「不要化する貨物線」とされている線路については現在東北・上越新幹線と並行する東北本線（宇都宮線）・高崎線の一部列車（湘南新宿ライン）が、更に池袋駅以南は埼京線も乗り入れ、重要な通勤路線として再活用されており、上越新幹線への転用は困難となっている。他方、2017年（平成29年）1月12日付け信濃毎日新聞では「JR東日本は、巨額の投資が必要な大宮以南の線路増強について慎重だ。「現有の新幹線設備を有効活用することで、利用状況を踏まえた列車本数を確保できると考えている」（広報部）とする。今後、需要が増える場合には「大宮発着の列車の運行などを必要に応じて検討していくことになる」との立場だ。」としている。鉄道総合技術研究所の小野田滋は「この計画は、工事費が巨額となることから現実的ではないと判断されて」打ち切られたとしている。
新幹線 列車名
新幹線の列車名（列車愛称）は、東海道・山陽・九州新幹線では速度別につけられている。JR東日本の山形・秋田新幹線およびJR九州の西九州新幹線は列車名が単一である。JR東日本の北陸新幹線とJR九州の九州新幹線も部分開業時は列車名が単一であった。JR東日本の新幹線では、E1系・E4系「Max」を使用する場合は列車名の前に「Max」が付いていた。
東海道・山陽新幹線
新幹線 列車名
「のぞみ」
現行の東海道・山陽新幹線の最速列車で、「ひかり」「こだま」とは異なる料金体系である。1992年3月14日に運行開始された。N700系、N700S系が使用される。過去には300系、500系、700系も使用されていた。
「ひかり」
主要駅停車の列車。各駅停車ではないが、「のぞみ」に比べ停車駅が多く、料金体系も異なる。東海道新幹線開業当初から運行されており、当初は大都市駅のみに停車し、各駅停車の「こだま」に対して超特急の代名詞であった。その後、運行本数の増加に伴い、主要駅のみ停車する速達タイプ、乗降客数の少ない駅にも停車するタイプ、一部の区間で各駅に停車するタイプなど停車駅が多様化し、「のぞみ」が加わった以降では「のぞみ」でも「こだま」（各駅停車）でもない列車という位置づけになっている。山陽新幹線では"ひかりレールスター"と呼ばれる、顧客ニーズに応える形で登場した列車も運行されている。過去には"ウエストひかり"や"グランドひかり"などもあった。「のぞみ」と違い、一部区間が各駅停車となる列車もある。N700系・N700S系・700系（山陽新幹線のみ）が使用される。過去には0系、100系、300系、500系も使用されていた。
「こだま」
新幹線 列車名
各駅停車の列車で、「ひかり」と同様、東海道新幹線開業当初から運行されている。全区間にわたって運行されているが、東海道区間と山陽区間（新大阪駅）を跨ぐ列車はない。早朝や深夜には普通車が全車自由席の列車や、グリーン車なしで全車自由席の列車も運行される。N700系、N700S系が使われるほか、山陽新幹線では500系（8両編成）、700系、N700系7000番台・8000番台を使用する列車がある。2008年11月30日までは0系、2012年3月までは100系・300系も使用されていた。
山陽・九州新幹線
新幹線 列車名
「みずほ」
新大阪駅 - 鹿児島中央駅を結ぶ最速列車。九州新幹線内では久留米駅（一部列車のみ）・熊本駅・川内駅（一部列車のみ）・鹿児島中央駅に停車する。朝夕を中心に運転される。新大阪駅 - 鹿児島中央駅間を最速3時間41分で結ぶ。山陽新幹線内では「のぞみ」並みの所要時間で、料金体系も「のぞみ」と同一である。N700系7000番台・8000番台を使用。
「さくら」
主要駅停車の列車。山陽・九州新幹線の直通列車と、九州新幹線内のみ運行する列車がある。山陽新幹線内では「ひかり」並みの所要時間で、料金体系も「ひかり」と同一である。九州新幹線内では熊本駅 - 鹿児島中央駅間（熊本駅発着の1往復は博多駅 - 熊本駅間）が各駅停車となる列車もある。N700系7000番台・8000番台と800系を使用する。なお、800系は九州新幹線内のみを運転する一部列車で使用される。
「つばめ」
各駅停車の列車。ほとんどが九州新幹線内のみの運行で、早朝・深夜を除いて博多駅 - 熊本駅間で運行されている。一部は山陽新幹線の小倉駅や新下関駅まで乗り入れている。主に800系を使用するが、一部列車はN700系7000番台・8000番台も使用する。
西九州新幹線
新幹線 列車名
「かもめ」
運行区間・停車パターンに関係なく全ての列車に「かもめ」の愛称が使用される。武雄温泉駅で「リレーかもめ」と同一ホーム対面乗り換えを行っている。N700S系8000番台を使用する。
東北・北海道新幹線
「はやぶさ」
東京駅 - 仙台駅・盛岡駅・新青森駅・新函館北斗駅間を結ぶ最速列車。2011年3月5日に運行開始した。E5系、H5系を使用する。東北新幹線の他の列車とは異なる料金体系をとる。早朝・夜間の一部を除き全車指定席で、グリーン車のほかに、グランクラスがある。ただし一部の「はやぶさ」のグランクラスはシートのみの営業となる。
「はやて」
盛岡駅・新青森駅 - 新函館北斗駅間を運行するが、臨時列車としては東京駅 - 新青森駅間で大宮駅 - 仙台駅間ノンストップの列車が運行される場合もある。2002年の八戸開業時に東京駅 - 八戸駅間を結ぶ列車として運行開始された。前述の「はやぶさ」の登場および運行本数拡大によって少数派となったが、2014年11月20日の発表では、北海道新幹線開業以降も存続することとなっている。早朝・夜間の一部を除き全車指定席。定期列車ではE5系が使用され、臨時列車ではそれに加えてE2系も使用されている。E5系を使用する列車にはグランクラスが連結されているが、一部列車のグランクラスは非営業となる。
「やまびこ」
新幹線 列車名
盛岡駅以南を走る列車で、下記の「なすの」を除くもの。仙台駅以南では主要駅停車、以北では各駅停車が多い。全区間各駅停車の列車もある。東北新幹線開業当初から運行されており、当初は各駅停車の「あおば」に対して主要駅停車もしくは一部区間で各駅停車の列車という位置づけであった。E5系、E6系、E2系を使用。E5系を使用する列車にはグランクラスが連結されているが、一部列車のグランクラスはシートのみの営業または非営業となる。
「なすの」
東京駅 - 那須塩原駅・郡山駅間を走る各駅停車の列車。E5系、E6系、E2系、E8系が使用される。2010年までは増結用として400系も使用された。E5系を使用する列車のグランクラスはシートのみの営業となる。
山形新幹線
「つばさ」
山形新幹線開業時から運行されており、停車駅や使用車両に関係なく、山形新幹線内を通るすべての新幹線列車にこの愛称が付けられている。E3系2000番台、E8系を使用し、福島以南は基本的にE5系「やまびこ」と併結（一部は単独運転する）。2010年までは400系、2024年3月まではE3系1000番台も使用され、過去には200系「やまびこ」やE4系「Maxやまびこ」と併結していた。
秋田新幹線
新幹線 列車名
「こまち」
新幹線「はやぶさ」（手前の緑の車両E5系）と「こまち」（赤い車両E6系）の連結
秋田新幹線開業時から運行されており、停車駅や使用車両に関係なく、秋田新幹線内を通るすべての新幹線列車にこの愛称が付けられている。E6系を使用し、盛岡以南は基本的にE5系「はやぶさ」と併結する。2014年3月まではE3系も使用され、過去には200系「やまびこ」やE2系「やまびこ」→「はやて」、E5系「はやて」と併結していた。全車指定席。
上越新幹線
「とき」
越後湯沢駅以北を運行する列車。ほとんどが東京駅 - 新潟駅間で運行されている。主要駅停車の列車と各駅停車の列車がある。E7系を使用。過去には200系、E1系、E2系、E4系も使用されていた。上越新幹線開業時から運行されており、開業当初は、主要駅停車の「あさひ」に対し、各駅停車の列車名として使用されていた。1997年10月1日に「たにがわ」「あさひ」への統合で消滅したが、東京駅から高崎駅まで同じ区間を運行する「あさま」との混同を防止するため、2002年12月1日のダイヤ改正で「あさひ」からの改称という形で復活した。
「たにがわ」
越後湯沢駅（スキーシーズンはガーラ湯沢駅）以南を走る列車。使用車両は「とき」と同じ。定期列車は一部列車以外は各駅停車で、普通車全車自由席の列車もある。冬季には一部の途中駅を通過するガーラ湯沢駅発着の臨時列車も設定されている。
北陸新幹線
「かがやき」
東京駅 - 金沢駅・敦賀駅間直通列車のうち、主要駅に停車する速達タイプ。E7系、W7系を使用。グランクラスを設定。全車指定席。
「はくたか」
東京駅 - 金沢駅・敦賀駅間直通列車のうち、停車タイプ。北陸新幹線内のみ運行の金沢発長野行きが夜に1本運行されている。使用車両は「かがやき」と同じE7系、W7系を使用。グランクラスも設定されている。
「あさま」
東京駅 - 長野駅を結ぶ列車。E7系、W7系を使用し、グランクラスはシートのみの営業。過去にはE2系、臨時列車で200系、E4系が使用されたこともあり、E4系使用の場合「Maxあさま」の名前が付いた。
「つるぎ」
富山駅 - 敦賀駅間で運転される列車。使用車両は「かがやき」「はくたか」と同じE7系、W7系。グランクラスはシートのみの営業。
東北新幹線
「あおば」
各駅停車の列車。1997年10月1日のダイヤ改正で「なすの」・「やまびこ」へ統合して消滅した。
上越新幹線
「あさひ」
速達型列車として設定されたが、長野新幹線開業後は越後湯沢駅以北の区間を走行する列車の統一名称となった。「あさま」と名称が紛らわしいため、2002年12月1日のダイヤ改正で「とき」と改称された。ただし、前述の「たにがわ」に該当する列車は、それ以前から改称されていた。
秋田新幹線
「スーパーこまち」
E3系0番台からE6系への置き換えの過渡期に設定された愛称。E6系で東北新幹線を300 km/hで運行する列車を区別するためのもので、E6系への置き換えが完了した2014年3月15日のダイヤ改正で全て「こまち」に戻された。
新幹線 歴史
日本の鉄道は明治時代の草創期にコストの面から狭軌を採用したため、その規格の低さに加えて地形的な事情から勾配や曲線が多いなどの制約を受け、欧米の鉄道のような高速運転とは無縁であった。最高速度は1910年代から1950年代まで100 km/h以下に留まっていた。
そこで標準軌に改軌する提案も、明治から大正にかけて何度か出されていたが、政争や予算問題などから結局実現しなかった（日本の改軌論争も参照）。
また1910年代には、東京 - 大阪間に電車による高速新路線「日本電気鉄道」を敷設する計画が民間から出されたが、国の許可するところとならず、実現には至っていない。
日本における現実的な高速列車開発は、日本の勢力下にあった満洲（現在の中国東北部）を縦断する南満洲鉄道（満鉄）に始まる。同社は日本の資本と技術により運営されており、ほとんどの幹部・技術者が日本人で、実質的に日本の鉄道と言っても過言ではない。
当時の満鉄は電化以前の鉄道で蒸気機関車牽引であったが、1,435 mmの国際標準軌（日本では広軌と称した）を用いた高規格路線であり、保守的な日本内地の鉄道省とは一線を画した先進的な試みを早くから行っていた。
新幹線 歴史
1934年（昭和9年/康徳元年）、満鉄は自社設計によって当時の欧米の潮流に互した流線形蒸気機関車「パシナ形」を開発、これに新開発の流線形客車編成を組み合わせ、大連 - 新京（現・長春）間701 kmに特急「あじあ」号を運転開始した。この列車は最高速度120 km/h以上を誇り、最高95 km/hに留まる鉄道省の列車をはるかに凌駕した。所要8時間30分、表定速度は82 km/hに達した。
とはいえ、当時の欧米の鉄道はさらに上を行っていた。例えばイギリスのロンドン・アンド・ノース・イースタン鉄道（LNER）がロンドン - エディンバラ間に運転していた特急列車「フライング・スコッツマン」は、蒸気機関車牽引で最高速度160 km/h以上での営業運転を行っており、ドイツ国鉄では気動車列車「フリーゲンダー・ハンブルガー」が150 km/h 以上の高速で営業運転していた。さらにアメリカの私鉄各社には、定期運転列車を牽引して、最高速度は優に180 km/hに達する蒸気機関車さえ存在していたのである。
「あじあ」号は全客車冷暖房完備など世界の最先端を行っていた部分もあったが、120 km/h運転そのものは、当時の欧米の主要幹線での標準的な水準に達したものでしかなかった。
新幹線 歴史
この技術が、日本本土の鉄道に直接生かされることはなかった。しかし満鉄関係者には鉄道技術者の島安次郎がおり、その長男の島秀雄と共に後述する「弾丸列車計画」を推し進めることになる。
なお、前述した日本電気鉄道のように、民間による大規模な都市間電車は実現しなかったが、中近距離の都市間電車に関しては、新京阪鉄道や阪神急行電鉄、参宮急行電鉄、阪和電気鉄道のように、アメリカのインターアーバンの技術を取り入れるなどして実現させた所もあった。これら路線の多くは、既存の鉄道線と競合する形で敷設されたものとなっており、「（既存の並行線よりも）高規格な路線において、高速運転を行うこと」がその建設目的となっていた。「新しい高規格線を敷く」という意味では、新幹線に通じる所もある。
その中でも、参宮急行電鉄が転じた関西急行鉄道は途中に伊勢中川駅での乗り換えこそあるものの、大阪と名古屋という中距離の2大都市間（当時の営業キロで189.5 km）を電車で結ぶことに成功しており、また阪和電気鉄道は「あじあ」号の水準に匹敵する、表定速度81.6 km/hの「超特急」を狭軌路線で運転していた。
これらの私鉄で用いられた電車はハイレベルな仕様の車両が多く（新京阪P-6形、参急2200系、阪和モヨ100形など）、後述する国鉄における動力分散方式の開発にも、いくらか影響を与えている。
新幹線 歴史
1930年代に入ると、満洲事変や日中戦争の激化などにより、日本から中国や満洲国へ向かう各種物資輸送需要の激増で、東海道・山陽本線の輸送量も増大した。
このころ鉄道省内部に「鉄道幹線調査会」が設立され、主要幹線の輸送力強化についての検討が行われた。ここから抜本的な輸送力増強手段として1939年に発案されたのが「弾丸列車計画」であった。
これは、東京から下関まで在来の東海道・山陽本線とは別に広軌（1,435 mm・標準軌）の新路線を建設し、最高速度200 km/hと満鉄「あじあ」号を超える高速運転を行い、東京 - 大阪間を4時間、東京 - 下関間を9時間で結ぶことを計画したものであった。この計画は翌1940年（昭和15年）9月に承認され、建設工事が始められることになった。
すでにこの時点で、新しい幹線を敷設するということから「新幹線」や「広軌新線」という呼称を内部関係者は用いていた。「新幹線」の語はここが起源であるとされている。
また将来的には対馬海峡に海底トンネルを建設して、統治下である朝鮮半島へ直通、釜山から奉天（現：瀋陽）を通り満洲国の首都新京（現：長春）、さらには北京・昭南（現：シンガポール）に至る、という構想も一部では描かれていた。
新幹線 歴史
当時の鉄道では、日本においてもまだ機関車が客車を牽引する方式が一般的であったうえ、完全電化したものの、発電所が敵国からの攻撃を受けた場合の対処について軍からクレームを受けたために、「弾丸列車」も電気機関車と蒸気機関車を併用する方式で計画された。
1941年12月の太平洋戦争勃発後も工事は続けられ、日本坂トンネルや新丹那トンネルが、1942年には東山トンネルの工事が着工したが、最終的には戦況の悪化で中断した（その後再開され新幹線に利用）。しかし、そのルートの相当部分が後の東海道新幹線建設で役立てられた。特に、土地買収が戦時中の時点で半ば強制的な形で相当な区間において終わっていたことは、新幹線建設をスムーズにした。
この弾丸列車計画の技師たちが居住した地として、静岡県田方郡函南町には「新幹線」という地名が、東海道新幹線の開業前から存在した。
太平洋戦争終結後数年間、鉄道をも含めて混乱の極みにあった日本も、1950年（昭和25年）の朝鮮戦争以降本格的に復興し、鉄道の都市間輸送需要も急激に伸張していった。
旧日本軍の研究部門や軍需企業、旧南満洲鉄道に所属し、戦後その職を失ったり技術を持て余していた優秀な人材を、昭和20年代の国鉄が多数獲得したことは見逃せない事実である。高速走行中の車両の振動や、空力特性の研究は、旧軍出身技術者の存在によって大きく進展した。
新幹線 歴史
1955年（昭和30年）に国鉄総裁に就任した十河信二は、国鉄出身の卓越した技術者であるが一時民間にあった島秀雄を再度招聘し、国鉄技師長に就任させた。彼らを中心とする人々が、その後新幹線計画を推進することになる。
地盤が悪く山がちな日本において列車を高速運転するには、機関車が客車を牽引する「動力集中方式」よりも、電車・気動車のように編成の各車両に動力を持たせる「動力分散方式」の方が適している。カーブや勾配の多い条件でも加減速能力に優れ、また線路への負担が小さいため、脆弱な地盤に敷かれた線路でも高速を出せるからである。当時は蒸気機関車主流の時代であり、また国際的に見ても主流であることから、国鉄部内でも動力集中式に固執する者が多かったが、島秀雄は例外的に戦前から動力分散方式の特性を理解し、研究していた。
島は1951年（昭和26年）に事情によって国鉄を離れていたが、彼の指揮の下で1950年（昭和25年）に開発された東海道線普通列車用の80系電車は、短距離向けと見られていた電車が、長距離運転にも優れた特性を発揮するという事実を実証し、その後国鉄の在来線に電車・気動車の普及を進める原動力となった。島の復帰以降、国鉄の動力分散化の流れはさらに加速する。
日本では1953年（昭和28年）以降、欧米からの新技術移入や国内メーカーの技術開発に伴い、電車の高性能化の動きが始まった。
新幹線 歴史
この過程で、振動を抑制し、乗り心地改善と高速運転に資する「カルダン駆動方式」と高速対応の新型台車、床面シャーシだけでなく側板や天井にも応力を分散させた「全金属製軽量車体」、全車両にモーターを搭載して加速力を高める「全電動車方式」、反応速度が速い上に取り扱いが容易な「電磁直通ブレーキ機構」、制御装置1台を2両の電動車で共用して軽量化やコストダウンを実現する「1C8M方式（MM'ユニット方式）」など、それ以前の電車とは一線を画する重要な革新的技術が、1953年（昭和28年）からわずか数年の間に実用化された。
この結果、高速性能・加減速性能に優れ、しかも居住性の良い高性能電車が、1954年（昭和29年）以降大手私鉄を中心に続々と出現して、大きな技術的成功を収めた。国鉄もこの潮流に乗って高性能電車の開発に取り組み、1957年（昭和32年）に新型通勤電車モハ90系（後の101系）を完成させる。
新幹線 歴史
同年に小田急電鉄が完成させた低重心・連接構造の流線型特急電車3000形「SE車」は、鉄道技術研究所の技術指導を受けて設計された車両で、最高速度145 km/hを目指した野心作であった。しかし、曲線の多い小田急の路線ではその高速性能は十分に発揮できなかったため、小田急から国鉄に対して、試験で収集されたデータを小田急と国鉄の双方で利用することを条件として、軌道条件の優れている国鉄の路線上での走行試験について申し入れがあった。
国鉄はこの申し入れに対して快諾、小田急からSE車を借り入れ、1957年（昭和32年）9月に東海道本線で速度試験を行った。結果SE車は計画通りの145 km/hに到達し、当時の狭軌鉄道における世界速度記録を達成した。続いて国鉄はモハ90系通勤電車をギア比変更などで高速化改造、空気抵抗の面で不利な形態ながら135 km/hの好記録を達成した。
新幹線 歴史
これらの実績を踏まえて、1958年（昭和33年）にはモハ90系の技術を応用し、東海道本線特急「こだま号」用に国鉄初の特急形電車モハ20系（後の151系）が開発された。流線型の軽量・低重心な車体は冷暖房完備で、空気ばね台車も装備し、スピードと快適な乗り心地を両立させて、動力集中方式の客車列車を完全に凌駕した。翌1959年7月には、東海道本線での速度試験で通常編成（4M4Tの8両編成）からデッドウェイトとなる付随車2両を抜いた6両編成で最高速度163 km/hに達し、小田急SE車の速度記録を更新した。
これらの電車における顕著な成績は、動力分散方式の資質を実証し、ひいては新幹線車両に電車を用いることへの強力な裏付けとなった。
1955年（昭和30年）から国鉄は交流電化方式の実用化に独自に取り組む。同年国鉄代表団はフランスパリで、狭軌用交流機関車を買いつける算段をするが、日本側は技術研究のための5両程度の買い付け意欲しかみせず、交渉は決裂。日本では同年中に独自開発による商用周波数の単相交流（20 kV 50 Hz）を使用する電気機関車2両（ED44 1（日立製作所製）・ED45 1（三菱電機・新三菱重工業製））の試作に成功する。
新幹線 歴史
これらの試作車による研究成果を受けて、国鉄は1957年の北陸本線を皮切りに、地方線区での交流電化を開始した。これ自体は従来の直流電化に比べ、変電所間隔を長くできることから地上設備コストが低いと考えられたことによるものであったが、後に新幹線の電化システムに応用されることになる。超高速の電気鉄道においては大量の電力消費が生じ、これに伴って架線から効率よく集電するには、従来から用いられて来た1,500 Vの直流電源より、大電力を長距離送電できる高圧交流電源を用いる方が適していたのである（日本の鉄道の交流電化方式は在来線20 kV、新幹線25 kVで、電圧だけでも直流電化路線の10倍以上のレベルである）。
戦後の復興と共に鉄道および道路輸送の需要が増大すると、当時の日本における最重要幹線であった東海道本線の貨客輸送能力は、ほぼ限界に達していた。1956年に東海道本線の全線電化が完成するが、需要の増加には焼け石に水であった。
1957年（昭和32年）、国鉄内部の「幹線調査会」は、東海道本線の輸送力飽和は早晩必至とし、現在線以外の線路増設が必要であると答申した。実際の手法としてさまざまな案が出されたが、基本的に以下の3案のいずれかが選択されることになった。
新幹線 歴史
東海道の線増計画は、従来の常道であれば複々線案が採られたところであった。しかし、十河ら国鉄幹部は将来の発展性を視野に入れ、あえて困難の多い広軌新線建設を決定したのである。それは戦前の弾丸列車計画を、戦後の技術革新の下で、改めて実現しようとする超高速列車計画であった。
同年5月30日には鉄道技術研究所（現：鉄道総合技術研究所）の篠原武司所長らが、鉄道技術研究所創立50周年記念講演「東京 - 大阪間3時間への可能性」で、広軌新線ならば東京 - 大阪間の3時間運転は技術的に可能であるという報告を行った。十河はその話を聞くや強い関心を示し、国鉄幹部を集めて技術研究所員に詳細を話させたという。
当時欧米では、将来の大量輸送手段として航空機と高速道路網による高速輸送が有望視され、鉄道はそれらに取って代わられる時代遅れのものだという見解が広まっていた。日本でもこれを範としようとする向きが一般的であり、在来線とは別規格の高速新線を建設するという計画は、国鉄内部でさえも疑問視する者が多かった。
新幹線 歴史
鉄道ファンでもある作家の阿川弘之ですら、戦艦大和（大和型戦艦）・万里の長城・ピラミッドが「世界三大馬鹿」であり、この時期に莫大な投資をして新幹線を造れば「第2の戦艦大和」となって世界の物笑いの種になると批判した（後に阿川は新幹線が世界の鉄道斜陽論を覆すに至るまでの成功を収めたのを見て、十河の後を継いで国鉄総裁を務めた石田禮助との対談において、自らの不明を悔やむ発言をしている）。
そのような厳しい状況下で、十河と島は東海道に新たな大規模高速輸送用の鉄道路線（新幹線）を実現すべく政治的活動（十河が担当）と、技術的プロジェクト（島らが担当）を続けた。
技術的裏付けの下、1958年（昭和33年）に建設計画が承認され、翌1959年（昭和34年）4月20日に起工式が行われた。総工費は当初予定から修正され、3800億円にまで膨らんだ。元々十河などが国会内での承認を得るために安く見積もっていたこと、地価高騰のあおり、さらには新幹線建設に集中するために地方路線建設の陳情を蹴り国会議員の不興を買っていたこともあって、後には国会で責任問題に発展した。新幹線開業前に責任を取る形で十河は国鉄総裁を退任し、島も十河に殉じて国鉄を退職する。
新幹線 歴史
1961年（昭和36年）5月1日に国鉄はこのプロジェクトに対し、世界銀行から8000万ドル（当時は1ドル=360円の固定相場制）の融資を受けた（この融資は1981年〈昭和56年〉に返済が完了した）。この融資を受けたことで、新幹線プロジェクトは日本の国家的プロジェクトとなり、国内事情によって中断することは許されなくなった。
その建設に関しては前述の通り、戦前の「弾丸列車計画」の際に開削されたトンネルや、買収された用地の多くが活用された。5年という短期間で完成したのは、この時の用地買収および工事があったからだともいわれている。また大阪府・京都府内では、完成した新幹線の線路を高架工事中の仮線として用いて、暫定的に阪急京都本線の電車を走らせていたこともあった（→新幹線の線路を先に走った阪急電車）。
1962年（昭和37年）には神奈川県綾瀬付近 - 小田原付近の区間がモデル線として先行整備され、小田原市鴨宮（かものみや）に鴨宮基地とそれを統括するモデル線管理区が置かれた。小田原 - 綾瀬間が試験路線に選ばれた理由は以下の通りである。
新幹線 歴史
ここで2編成の試作電車「1000形」を用いて車両と設備のテストを繰り返し、問題点をあぶり出しては改良を重ねていった。1963年（昭和38年）3月30日の速度向上試験では、1000形B編成が256 km/hの国内速度記録を達成している。モデル線での研究は、初代量産形新幹線電車となる0系や、線路設備の開発に生かされることになった。また、ここに中央鉄道学園小田原分所を設けて、新幹線のための乗務員と保線要員の養成も同時に行った。
しかし、このモデル線には欠点があった。相模湾に近く、冬でも比較的温暖な鴨宮では、降雪時の高速運転を想定した試験データは十分に得られなかったのである。東海道新幹線の名古屋 - 新大阪間経路は、当初計画した鈴鹿山脈経由ルートが費用や技術・工期の制約から断念され、東海道本線同様に関ヶ原を経由するルートに変更されていた。関ヶ原周辺は谷間で標高も高く、さらに日本海側気候の影響で冬期には激しい降雪のある地域でもある。このような区間を冬期に高速列車で通過する状況の研究が、開業前には十分に行えなかった。このことは、1964年（昭和39年）の開業後初めての冬期に関ヶ原での着雪による車両故障を頻発させる原因となった。
新幹線 歴史
このモデル線区は、設備が無駄にならないよう、建設中の路線の一部を先行完成させて利用する手法が採られ、東海道新幹線開業後は新横浜 - 小田原間の一部に組み込まれている。この手法は後続の東北新幹線の小山実験線や、リニア山梨実験線にも踏襲されている。小山実験線には実際に駅施設も設けられ、後に小山駅となった。現在、鴨宮基地のあった場所は保線車輌の基地となっており、その一角には新幹線モデル線を示すモニュメントが設置されている。2009年（平成21年）5月には市民の手によって、0系新幹線の前頭部をモチーフとした「新幹線発祥の地」のモニュメントが建てられた。
またテストに使われた試作電車は、東海道新幹線開業後に改造を受けた。A編成は救援車941形に、B編成は電気軌道総合試験車922-0形となり、それぞれ役立てられることになる。941形はまったく活躍することなく廃車となったが、922-0はその後0系を元とした「ドクターイエロー」が登場するまで生き永らえた。
日本国有鉄道（国鉄）時代の1964年（昭和39年）10月1日に開業した東海道新幹線が初の路線である。開業に先立ち、東京駅の東海道新幹線８、９番ホームの間に「０キロメートル」の起点標（距離標）が設置された。開業を1964年にしたのは、1964年の東京オリンピックの開催時期に合わせたからである。
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併せて専用の0系が開発され、営業に投入された（→1964年10月1日国鉄ダイヤ改正も参照）。なお、開通に先立つ同年4月22日からアメリカのニューヨーク市で開催されたニューヨーク万国博覧会の日本館に実物大モックアップが展示され、日本の技術力を誇示した。
10月1日の東京発の一番列車（ひかり1号、運転士・山本幸一、伊月正司の2名）は定員987名のところ乗客は730名ほどであり満席ではなかった。
開業当初の営業最高速度は200km/h（東京 - 新大阪間「ひかり」4時間、「こだま」5時間）。路盤の安定を待って翌年に210km/h運転（同「ひかり」3時間10分、「こだま」4時間）を開始した（→1965年10月1日・11月1日国鉄ダイヤ改正も参照）。
日本の二大都市である東京 - 大阪間は、1958年（昭和33年）から在来線の特急で日帰り可能になっていたものの、滞在時間がわずか2時間あまりしか取れなかった。しかし新幹線の開通により、日帰りでも滞在時間を充分取れるようになり、社会構造に著しい変化を及ぼした。ビジネスやレジャーの新しい需要を喚起し、東海道新幹線においては当初の12両編成が、1970年（昭和45年）の大阪万博の開幕を機に16両編成まで拡大され、高速大量輸送機関としての確固たる地位を確立した。
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その一方で、新幹線の建設や特急・急行列車の増発、さらには都市部における通勤輸送増強（通勤五方面作戦など）などの設備投資に追われたことから、新幹線の開業した1964年（昭和39年）度から国鉄収支は赤字に転落し、以後それは拡大する一方となり、結果的に新幹線建設は国鉄破綻の1つの原因となったと言われる。これに対し、JR東海の葛西敬之会長は著書の中で「東海道新幹線はあくまで内部留保された資金と借金で建設資金をまかない、それらを運賃・料金収入のみですべて回収したものであり、新幹線建設が国鉄破綻の引き金を引いたという認識は誤りだ」と指摘している。いずれにせよ、以後の国鉄において、新幹線は重要な収入源ともなっていく。
その後、東海道新幹線に続いて、同じように需要の増加していた山陽本線の抜本的輸送力改善と高速化を目的として、1967年（昭和42年）に東海道新幹線を延伸する形で山陽新幹線が着工され、1972年（昭和47年）3月15日に岡山まで、1975年（昭和50年）3月10日には博多まで開業した（→1972年3月15日国鉄ダイヤ改正・1975年3月10日国鉄ダイヤ改正も参照）。「ひかりは西へ」がそのキャッチコピーであった。
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さらに東北方面への延伸も計画された。1971年（昭和46年）には東北新幹線と上越新幹線が着工され、キャッチコピーには「ひかりは北へ」が使用された（実際の開業にあたっては、「やまびこ」「あおば」「とき」「あさひ」等、東北・上越在来線特急のかつての名称を継承している）。1974年（昭和49年）には建設中の成田空港へのアクセス路線として成田新幹線も工事に入った。折しも田中角栄内閣総理大臣によって、国土開発を促進する「日本列島改造論」が提唱され、整備は順調に進むかに見えた。
だが、実際には反対運動による用地買収の難航やトンネル工事での異常出水などがあり、前者2つの新幹線は予定より工事が5年も遅れ、成田新幹線に至っては工事中止となってしまった（ただし、後にJR東日本と京成電鉄の成田空港乗り入れの際にこの新幹線建設で作られた設備が生かされることになる）。また、名古屋新幹線訴訟など、新幹線沿線での騒音・振動による公害問題がこの頃深刻化した。さらに国鉄財政の悪化に伴う運賃・料金値上げの繰り返し、労働紛争によるストライキの頻発化などから、既存新幹線の乗客が減少傾向に陥った。そして経営問題と労働紛争の影響から技術革新も見られなくなり、新幹線の発展・発達は一時停滞した。
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東北新幹線と上越新幹線は1982年（昭和57年）に大宮発着という暫定的な形で開業し（→1982年11月15日国鉄ダイヤ改正・新幹線リレー号も参照）、1985年（昭和60年）には用地買収の関係で遅れていた都心（上野）乗り入れを果たした（→1985年3月14日国鉄ダイヤ改正も参照）。これにより東北・上越地方における鉄道シェアは大幅に拡大した。だが、それら新幹線の建設費負担も重なって、国鉄財政はついに破局的状態となり、中曽根内閣の下で断行された1987年（昭和62年）の国鉄分割民営化に至るのである。
国鉄の分割・民営化、つまりJR発足後、東北・上越新幹線はJR東日本、東海道新幹線はJR東海、山陽新幹線はJR西日本の運営とされたが、当初設備は第3種鉄道事業者の「新幹線保有機構」が保有し、各会社が第2種鉄道事業者として路線を借り受けて運営する形とした。新幹線の保守費用は各社が負担し、新幹線保有機構は設備の貸し代だけを受け取るもので、利益の出る新幹線事業によって赤字となる他地域JR会社への補填を行うのが目的であった。
しかし、前記JR3社の経営が安定化して、東京証券取引所などへの上場が視野に入ると、輸送量に応じて貸し賃が変わるこの制度のままでは会社の営業努力が反映されないことや、各社の資産・債務の額が確定できないことなどが問題視され、結局1991年（平成3年）に制度を変更し、各鉄道会社が新幹線資産を新幹線保有機構を改編した鉄道整備基金から60年賦で買い取ることにした。
分割・民営化後、技術・営業面で停滞していた新幹線も新型車両の登場、新形態など積極的な流れが見られるようになった。
後者の代表として、JR東日本は新幹線規格（フル規格）の線路を新規に建設することなく、既存の在来線を改良し、専用の車両を新造したうえで、新幹線と在来線が直通運転できるようにしたミニ新幹線を整備した。
1992年（平成4年）に400系を新造し、山形新幹線として奥羽本線の福島駅 - 山形駅が、1997年（平成9年）にE3系を新造し、秋田新幹線として田沢湖線・奥羽本線の盛岡駅 - 秋田駅が、1999年（平成11年）にE3系1000番台を増備し、山形新幹線の延伸として奥羽本線の山形駅 - 新庄駅が、それぞれ順次営業運転を開始した。
JR西日本は山陽新幹線博多総合車両所への車庫線を旅客線化し、1990年（平成2年）に博多南線として博多駅 - 博多南駅を、こだま号に使用される車両を用いる在来線特急という形態で営業運転を開始した。
また最高速度は210 km/hの時代が長く続いたが、国鉄末期頃（→1985年3月14日国鉄ダイヤ改正・1986年11月1日国鉄ダイヤ改正も参照）から次第に向上されるようになり、21世紀初頭では東海道新幹線で270 km/h、山陽新幹線区間で300 km/h、東北新幹線区間で320 km/hに至っている。また時速アップ以外にも、停車駅での停車時間の短縮や、停車駅間の速度をできるだけ高速度で維持するなどして、わずかな分単位ながら、主要駅間の時間短縮を図る工夫もされている。
国鉄末期に建設が凍結されていた整備新幹線は工事が再開され、東北新幹線（2002年に八戸まで、2010年に新青森まで延伸）と九州新幹線鹿児島ルート（2004年に鹿児島中央 - 新八代間、2011年に新八代 - 博多間が開業）は既に全線開業、北陸新幹線（1997年に「長野新幹線」として長野まで開業、2015年に金沢まで延伸、2024年に敦賀まで延伸開業）と北海道新幹線（2016年に新函館北斗まで開業）と西九州新幹線（2022年に長崎 - 武雄温泉間が開業）が部分開業し、残った区間も工事が次第に進みつつある。
また20世紀末以降、新幹線による通勤・通学が増加した（「新幹線通勤」も参照）。これは、いわゆるバブル時代の大都市における地価の高騰で、新幹線で通勤・通学が可能な郊外（主に東京への通勤・通学を目的に栃木県、群馬県、静岡県東部が多い）の住宅に住む人が増えたためである。1983年（昭和58年）2月の新幹線定期乗車券販売開始をきっかけに、新幹線通勤定期券を支給する企業の増加、さらに企業が支給する通勤定期券代の所得税非課税限度額の引き上げがそれに輪をかけた。朝・夕の新幹線においては通勤客で混雑が激しくなり、通勤客向けのダイヤも設定されるようになった。これに対応してJR東日本ではMaxという多座席型の2階建車両を投入し、1列車あたりの定員を大幅に増やした時期もあった。首都圏以外でも、山陽新幹線の小倉 - 博多間などで通勤・通学に新幹線を利用する者が多くなった。
新幹線 安全性
1964年（昭和39年）10月1日に最初の新幹線である東海道新幹線が開業して以来、事業者側の責任事故として確定した事故は、1995年（平成7年）に駆け込み乗車の乗客の手をドアに挟んで引きずり死亡させた三島駅乗客転落事故（旅客が死亡）と、2015年（平成27年）に発生した山陽新幹線部品脱落事故（旅客が負傷）の計2件である。
駅ホームでの事故（駅ホームから転落または故意に投身し車両に接触、あるいは架線に接触し感電など）や線路内立ち入り等による死亡例は多数発生しているものの、これらは鉄道事業者側の責任事故ではなく、またこれらは新幹線システムそのものの根本的欠陥に起因する事故ではないため、新幹線の安全性に関しては非常に高いものと捉えられている。この事実は新幹線の安全神話などと称されていた。
2011年には「最も安全な高速鉄道ネットワーク」としてギネス世界記録に認定されるなど、新幹線車両自体の脱線、転覆や衝突による旅客死亡事故は未だ発生していないが、重大な事故に至る一歩手前の事態は過去に何度か発生している。
以下の各事例は、新幹線の安全を脅かす事故例と考えられ、重大視されてきた。
他にも1990年代末期から多発したトンネルのコンクリート剥落事故に対しては、JR各社には設備保全を徹底させる対策が求められている。
新幹線 安全性
また在来線と直通運転を行うミニ新幹線（山形新幹線・秋田新幹線）では在来線区間に踏切もあるため、踏切事故がしばしば発生している。
地震に伴う障害は、高速鉄道の安全性にとって脅威となりうる。このため、地震が多発する日本において運営される新幹線にとっても課題となっている。1990年代以降、日本国内における大きな地震災害の多発により、高速鉄道の地震に対する脆弱性が指摘されるようになった。
1965年（昭和40年）4月20日、静岡県の大井川河口を震央とするマグニチュード6.1の静岡地震が発生し、開業後約半年経過していた東海道新幹線にも静岡市周辺の盛り土が崩れる被害が生じた。当時はまだ運転本数が1時間に片道2本しかなく、発生直後にすべての列車の運行が停止されたこともあり、走行中の車両や旅客には大きな被害は発生しなかった。しかし、当時の運行責任者であった斎藤雅男（元国鉄新幹線支社運転車両部長-新幹線支社次長、鉄道工学の専門家）によると、「当時は雨の影響で地盤が弱くなっており、大きく陥没していたところもあった。仮に崩れた路盤上に列車が来ていたら間違いなく脱線して大惨事になっていた」という。なお、山陽新幹線の一部区間と東北新幹線以後の新幹線にはスラブ軌道が採用されている。
新幹線 安全性
1995年（平成7年）1月17日の兵庫県南部地震（阪神・淡路大震災）では、被災地域において山陽新幹線の高架橋が破損・一部落下し、新大阪駅 - 姫路駅間が81日間にわたり不通となった。地震発生は午前5時46分で、始発列車は新大阪駅に停車していたがこの日の営業運転が始まる前であったため、落下した高架橋に列車が突っ込むなどの最悪の事態は免れた。これを機に高架橋の補強などの耐震対策が進められた。また比較的被害の少なかった京都駅 - 新大阪駅間、姫路駅- 岡山駅間は1週間程度で復旧した。
さらに、2004年（平成16年）10月23日の新潟県中越地震においては、上越新幹線が甚大な被害を受けた。高架やトンネルなどの構造物に損傷が発生したほか、上越新幹線列車の「とき325号」（10両編成、200系=K25編成）が長岡駅の手前付近を約200 km/hで走行中に脱線した。これはまた新幹線史上初の営業運転中、しかも高速走行中の脱線事故となった。この脱線の衝撃で、レールの道床の締定が多数外れ、一部のレールはねじ曲がるなどの大きな被害を受けた。
新幹線 安全性
通常、列車がこの規模の地震に震源地付近で直撃された場合、たとえ停車していたとしても脱線は免れ得ないと考えられる。「とき325号」の事例では約200 km/hで脱線したとはいえ、奇跡的に、死者・重傷者などは生じなかった。これは、編成全体の横転などには至らなかったこと、および、数分の差で対向列車との衝突も免れるという幸運も重なったことによる。なお、横転が生じなかった理由には、事故現場が積雪の多い地帯であるため、レール脇に雪を融かして流すための溝があり、そこに脱線後の車体の一部がはまり込んだことも関係していたとされる。
なお、地震に対する脅威に対し、上越新幹線にも地震感知システム「ユレダス」をカスタマイズした「コンパクトユレダス」が採用されている。実際、この「とき325号」のケースにおいても初期微動（P波）の検知後にブレーキが動作した。しかし、このケースでは、「とき325号」の通過地点からみて直下型の地震であったため、「とき325号」の停止前に地震が到達したことにより被害が生じてしまった。
この事故により、新幹線を運営するJR各社は、新幹線における地震対策の重要性を強く認識することとなった。
新幹線 安全性
2011年（平成23年）3月11日に発生した東北地方太平洋沖地震（東日本大震災）では、東北新幹線が甚大な被害を受けた。運転中の列車はすべて強制停止したが、大宮駅 - いわて沼宮内駅間の広範囲にわたって、高架橋の損傷や架線柱の倒壊などが発生した。仙台駅では試運転中のE2系の一部車両が脱線したほか、ホームの天井板が剥がれ落ちるなど前記の中越地震以上の被害を受け、全線復旧まで約1か月半を要した。
2016年（平成28年）4月14日に発生した熊本地震では、九州新幹線が被害を受けた。下りの800系6両編成の回送列車が熊本駅から熊本総合車両所へ向かう途中に脱線したほか、防音壁の落下や高架橋の亀裂などが見つかったが、13日後の4月27日午後には全線で運転を再開した。
2022年（令和4年）3月16日に宮城県牡鹿半島沖南南東60kmを震源とする福島県沖地震が発生し、東北新幹線「やまびこ223号」が福島駅 - 白石蔵王駅間の宮城県白石市内で営業運転中に脱線した。現場付近及び新幹線の車両には脱線を防ぐ装置が設置されていたものの17両編成のうち16両が脱線し、合わせて68の車輪の軸のうち60基がレールから外れていた。また、脱線した列車には「レール転倒防止装置」や「逸脱防止ガイド」が設置されていたが一部の車両はレールから大幅にずれて傾くなどの被害が確認された。
新幹線 安全性
「やまびこ223号」が脱線した福島駅 - 白石蔵王駅の間は、最高速度が320 km/hとなっていたが、地震が起きた際列車は白石蔵王駅での停車に向け減速していた際に発生し、地震を検知して非常ブレーキがかかる過程で脱線したと見られている。初期微動（P波）を検知して自動でブレーキを掛けさせる装置は正常に作動していたという。
営業運転中の新幹線が地震による脱線事故を起こしたのは新潟県中越地震での上越新幹線脱線事故以来2例目である。
新幹線では、航空機や船舶と異なり、通常の運行では乗客名簿などは整備されない。万一、転覆事故などで多数の死傷者が生じた時には、死傷者の身元特定に支障をきたすのではないか、との指摘もある。もしそうなった場合、家族への連絡や事故の補償などで大きな問題となることが予想されるが、新幹線を運営する各鉄道会社はこの課題について踏み込んだ対策を採るまでには至っていない。
20世紀末から世界的に増加しているテロリズムに対しても新幹線は脆弱ではないかとの指摘もされている。現状では航空機のような搭乗時の手荷物検査がなく、その気になれば車内やプラットホームに、可燃物や爆発物、刃物を容易に持ち込むことができるのも事実である。また高架橋などの軌道設備には周囲から容易に接近できる箇所が多く、この面でもたやすくテロの対象となりうる。
新幹線 安全性
なお、N700系では全てのドア上部と乗務員室出入口に、E5系・H5系やE6系、E7系・W7系ではそれらに加えてグランクラスを除く客室内にも監視カメラを取り付けている。東海道新幹線車内での放火事件以降、JR東海はN700系でも客室内とデッキ通路部にも増設することとし、2016年2月23日より増設が完了した編成が運行を開始した（1編成あたりのカメラは60台から105台に増加）。なお、客室内の映像については、N700系は常時録画だが、その他のE5系・H5系などはプライバシー保護の観点から非常ボタンが押されてから録画を開始する方式としている。JR東日本ではこれらの車両についても今後は同様に常時録画とする方針である。
JR東日本の各新幹線では、テロ対策のため、車内のゴミ箱を一切利用停止にしていた時期があったが、乗客からの不便という声が高まり、現在は利用を再開している。ただし要人来日時（特に主要国首脳会議開催時やアメリカ合衆国大統領来日時）は、利用を停止する場合がある。また、JR東海ではアメリカ同時多発テロ事件以降、系列の警備会社と連携し、沿線を24時間体制で巡察しているほか、全ての列車に警備員を警乗させている。
2008年（平成20年）7月28日に東海道・山陽新幹線では、2008年12月より全編成において自動体外式除細動器 (AED) を配備すると発表した。
新幹線 世界への影響
世界初の210 km/h運転を達成した新幹線の成功は、欧米各国に影響を及ぼした。鉄道先進国を自負していたフランスは、1967年5月28日よりパリ - トゥールーズ間の列車「ル・キャピトール」を欧州において初めて一部区間で200 km/hで運転し、その後も複数の列車を200 km/hで運行していた。新幹線の開業後、1981年に本格的な超高速列車TGVを開発し、営業最高速度260 km/hというスピード世界一を達成し、新幹線の記録を凌駕した。
その他、ドイツ (ICE) やイタリア（ディレッティシマ）でも高速列車が計画され、実現に移された。イタリアのディレッティシマは欧州初の高速新線であり、1970年に工事が始まり、1978年に部分開業を迎え、1983年に250 km/h運転を開始したものの、その後の整備で仏独に遅れを取り、全線が開業したのは1992年である。
新幹線 世界への影響
スペインでは、当初はイベリア軌間の在来線を高速化させる計画で進めていたが、1986年に同国が欧州諸共同体 (EC) へ加盟したのちに標準軌の高速新線を導入する計画へ方針転換。この一連の流れにおいては日本企業が車両の導入に大きな努力をしており、技術面において非常に高い評価を得ていたが、同国の欧州諸共同体への加盟や同国への投資額、同国内の経営不振企業の救済計画などに代表される政治的な問題からフランスのTGV方式の高速列車を採用することとなり、この時点での日本の新幹線方式の車両の導入は幻となった。
ロシアの高速列車ソコルは1997年、ドイツ鉄道の技術支援を受け、モスクワ - サンクトペテルブルク間654 kmを営業最高速度250 km/hで結んだことにより、所要時間が、4時間20分から2時間30分に短縮された。
なお、すでに標準軌の鉄道網が整備されているこれらの国では、駅周辺は従来の路線をそのまま使用し、郊外区間では諸条件によって高速新線建設と在来線改良を使い分けることが多く、全線を新線として建設する新幹線とは異なっている。
新幹線 世界への影響
走行試験を除く営業運転速度は、2019年4月現在、中国高速鉄道のCR400系（京滬高速鉄道と京津都市間鉄道）の 350 km/hが世界最速である。新幹線E5系やフランスTGV (320 km/h) などがそれに続く。大韓民国（韓国）では2004年にフランスのTGV方式の韓国高速鉄道 (KTX) が300 km/hで開業し、台湾では2007年に日本の新幹線方式（一部仏独の技術を導入）の台湾高速鉄道が300 km/hで開業した。
TGVは360 km/hへの速度向上を計画している。2007年後半からフランスのTGV方式を採用したスペインのAVEは、マドリード - バルセロナ間630 kmの新線で、ドイツのICEの技術に使われているシーメンス製の Velaro E という列車を使い350 km/hで運転する計画がある。実現すれば、マドリード - バルセロナ間は2時間30分に短縮される。
さらにロシアやベトナムでも新幹線をモデルにした最高速度350 km/hの高速鉄道建設が計画されている。
新幹線 世界への影響
浮上式鉄道を含めた2015年4月時点における世界最速の旅客営業鉄道路線は、2003年にドイツの技術によって開業した、中国・上海浦東国際空港へのアクセス路線である上海トランスラピッドで、その最高速度は430 km/hである。
走行試験も含めた鉄道における最高速度の世界一は、日本のL0系が2015年4月に山梨リニア実験線で記録した603 km/h。浮上式鉄道を除くとフランスTGVの高速試験車V150編成が記録した574.8 km/hである（日本の非浮上式鉄道の最高記録はJR東海の300Xによって達成された443 km/hで世界第3位）。
東海道新幹線は建設時期が古く、カーブなどの線路状況が200 km/h台の設計になっている。より新しい山陽新幹線・東北新幹線などもフランスやドイツなどと比較すると山岳区間が多く、路線の起伏やカーブの設計などにおいて高速化を妨げる点が多い。特に後者は上越新幹線とともに寒冷地の耐寒・耐雪装備が不可欠であり、重量的に不利である。また沿線に住宅地が多いため、騒音への対策も必要となるなど、300 km/h以上の運転には課題が多い。
新幹線 世界への影響
しかし、JR東海・JR西日本は2007年より山陽新幹線で500系と同じ最高速度300 km/h、東海道新幹線でも従来の車両では255 km/hまで減速する必要のあった半径2,500 mのカーブを、車体傾斜装置を搭載することで270 km/hで通過できるN700系の導入を開始した。さらに改良型となるN700系1000番台（通称「N700A」）の製造及びN700系からの同仕様への改造により、東海道新幹線で285 km/hでの営業運転を2015年3月14日より開始した。これにより、半径2,500mのカーブを、275 km/hで通過するようになった。また、JR東日本は2004年から360 km/h走行を前提とした試験車両（E954・E955形）を開発し、2009年からはE954形をベースとして320 km/hでの走行を前提にしたE5系を製造、新青森延伸後の2011年3月5日に300 km/hで営業を開始し、2013年3月16日より320 km/hでの営業運転を開始した。
かつて、JR東海は東海道新幹線の一部区間で、当時の営業最高速度270 km/hから330 km/hに引き上げることを検討していた。330 km/hでの走行は京都 - 米原間の直線が長い一部区間を対象に、N700系を使用し、前方に待機列車がなく性能を存分に発揮できる「のぞみ」の始発、終発に限定して行う計画であった。
新幹線 世界への影響
また近年、速度向上の動きが顕著である。JR東日本はE954形-E5系の開発時に断念した360km/hでの営業運転について再度挑戦すべく、試験車両E956形を用いて走行試験を開始した。また、JR北海道は建設中の新函館北斗駅 - 札幌駅間について、整備新幹線としては初となる320km/hで営業運転するための追加工事を行うことを発表した。さらに、JR東海はN700Sにて営業用車両としては国内最速である363km/hを記録した（この速度で営業運転するためではなく、国内外に高い走行性能を示す目的）。
各路線での記録である。
新幹線 世界への影響
中華民国（台湾）の台北 - 高雄間のうち、台北 - 左営の約340 kmで運行されることになった高速鉄道路線（台湾高速鉄道）は、独仏連合が先行する形で日本連合との間で熾烈な受注競争が行われたが、1999年に台湾で大地震が起き、地震時のリスクを台湾側は懸念するようになり、その結果新幹線は地震時に安全性が高いことに焦点が当たり、日本連合が最終的に逆転、車両や運行管理システムなど根幹部分の受注に成功した（ただし、台湾高速鉄道の全体を完全に日本連合だけが受注したわけではない ※）。車両には700系をベースとした700T型が用いられ、運行管理システムも新幹線のもの、乗務員のトレーニングも日本式のものが採用された。台湾高速鉄道の顧問には、日本における新幹線計画の実現に大きく貢献した島秀雄の次男である島隆が就いた。一方、鉄路部分の施工に関しては、競争で先行した欧州連合がすでに契約締結済で関与し、韓国も関与した。
新幹線 世界への影響
当初は2005年10月の開業を目指して建設が進められたが、台湾高速鉄道のコンサルタント業務を欧州連合が先に受注していたため、施工方法やスケジュールの調整が難航。また建設工事の一部区間を受注していた韓国の現代建設による路盤の手抜き工事が発覚するなど、各国企業の思惑が入り乱れたため、開業時期が徐々に遅れ、結局2007年1月5日に板橋 - 左営間で仮開業し、全線は2007年3月に正式開業した。2016年に、台北 - 南港間が開業しているが、2010年代中盤に経営難に陥り、左営 - 高雄間の着工は未定である。
アメリカ合衆国・テキサス州ヒューストン - ダラス間を90分で結ぶテキサス・セントラル・レイルウェイの建設計画が日本の新幹線方式を導入することが決まり、早ければ2021年に建設を開始し、2026年の開業を予定していたが、予算不足から時期は未定となっている。なお既に日本の新幹線方式で建設し、N700系の改良版を導入することを明言している。JR東海が技術支援に加え、少額の出資を検討している。
新幹線 世界への影響
日立製作所は、2009年からロンドン - ケント州間の高速新線「High Speed 1（HS1、旧名CTRL: Channel Tunnel Rail Link）」で運行される高速列車サービス「オリンピックジャベリン」の専用車両「クラス395」29編成計174両を受注し、2007年8月から引き渡しが始まった。車両はHSBC Rail UKが保有し、サウスイースタンが列車の運行を担当する。UIC規格路線を走る初めての日本製高速鉄道車両であり、HS1上においてTGVベースのユーロスターと混在して運行されることとなる。営業最高速度は、HS1上で140 mph (225 km/h)、在来線では70 mph (112 km/h) で、将来的には170 mph (275 km/h) を目指す。