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新幹線500系電車 構造
従来の新幹線車両と同じく、右側にマスコンハンドル、左側にブレーキハンドルが配置されている。ブレーキハンドルは、一般的な新幹線車両の縦軸・水平回転式と異なり、221系電車をはじめとしたJR西日本の在来線車両が主に採用する横軸・前後回転式を採用している。前後回転式のブレーキハンドルを採用しているのは、国内の新幹線車両では500系が唯一である。また、700系の派生形式である台湾高速鉄道700T型も500系と同様のハンドルが採用されている。
また、側窓は天井部分にまで及ぶ曲面となっているため、遮光幕は従来のロールアップ式ではなくアコーディオンカーテンとなっている。運転席の座席には、長時間の着席に伴う疲労の軽減と腰痛を予防する為、レカロ製のセミバケットシート「RECARO 24H OFFICE CHAIR」を採用した。
初代新幹線である0系以来となる、16両全車に主電動機が1両あたり4基ずつ搭載される全電動車方式を採用している。高速走行によって増大する走行抵抗に対応するため、64基の電動機による出力は300系の約1.5倍である18,240 kW (24,800 PS)（W2編成以降は17,600 kW (23,900 PS)）にも上り、地上を走行する旅客輸送機関として史上空前の動力を備えている。
新幹線500系電車 構造
また、M - M1 - Mp - M2 の4両を1単位として主変圧器（Mp車に搭載）や主変換装置（M1・M2車に搭載）といった主要機器を各車に集約分散搭載するユニット方式を採用、前述した車体軽量化の努力と合わせて、編成重量も後継となるN700系と同等な700 tに抑えられ、車輪駆動方式鉄道車両としては世界最高（最小）の重量出力比を実現している。また、乗客定員1人あたりの車体重量も約520 kgと軽量に仕上げた。
発車から4分程度で300 km/hに達することが可能な加速力があり、また曲線や駅通過時の減速から素早く加速することによって、他国に比べて線路条件の厳しい山陽新幹線で世界記録となる表定速度を実現した。320 km/hでの運転でも環境面での条件を十分にクリアしていた。しかし、W1編成が完成する前に起きた兵庫県南部地震（阪神・淡路大震災）後に非常制動距離の厳守が必須になったことや、総合的な費用対効果の検討から若干の余裕を見て300 km/hとなった。ただし東海道新幹線区間ではカーブが多いため、300系と同じ270 km/hに抑えられている。
架線からの単相交流25 kVを主変圧器で降圧したうえで、主変換装置で直流に整流、その後三相交流に変換して主電動機を制御するVVVFインバータ制御方式である。
主変圧器 (WTM205) は強制風冷式を採用し、5,400 kVAの容量を備える。
新幹線500系電車 構造
主変換装置 (WPC5) は500系900番台のシステムを踏襲し、PWMコンバータ部は4,500V - 4,000AのGTOサイリスタ素子を使用、VVVFインバータ部は4,500V - 3,000Aの逆導通GTOサイリスタを使用したPWMコンバータ2基 + VVVFインバータ1基で構成されており、制御方式を3レベル制御にすることにより、電圧・電流波形が交流の正弦波により近い形となり、電流波形がひずむことにより発生するひずみ成分（高調波）の抑制を図っている。M1・M2車に2基ずつ搭載され、各装置が1両分4基の主電動機を制御する1C4M方式である。機器の軽量化を図ることを目的に、主変換装置1台で8基の主電動機を制御する1C8M制御方式も検討されていた。しかし、半導体技術の進歩によるGTO素子の大容量化がなされ、それによってコンバータ・インバータ間の直流電圧を上げることが可能になり、インバータの軽量化を実現した。そのため、1C8M制御方式は採用されなかった。
補機類の電源は主変圧器の3次巻線（単相交流440 V・60 Hz）である。空気圧縮機・空調装置などはこれを電源とするが、ATC・列車無線・補助空気圧縮機などが利用する電源は定電圧装置・補助変圧器・整流装置などを介して安定化した交流100 Vまたは、安定化した直流100 Vが供給される。
新幹線500系電車 構造
空調機器 (WAU601) は、効きの悪さを指摘された300系から改善するため、室外機を床下に2台、室内機を天井部分に8台搭載した、マルチエバポレーター・セパレート方式を採用した室内機から客室へのダクトを短くすることで空調の効きの悪さを改善した。
WMT204形かご形三相誘導電動機を1両あたり4基搭載する。W1編成は連続定格出力285 kWであったが、W2編成以降は走行抵抗の予想以上の低下により連続定格出力は275 kWとなっている。軽量化のため、フレームレス構造、アルミブラット構造を採用した。また、軸受けの電蝕防止のために、セラミックス絶縁軸受けを使用している。
300系に続き主電動機を発電機として用いることでブレーキ力を確保する回生ブレーキを主体としつつ、従来どおりの空気圧動作のディスクブレーキも併用する回生ブレーキ付き電気指令式ブレーキを搭載する。
なおディスクブレーキについては、W1編成による試運転の結果を反映して、セラミック噴射装置を1・8・9・16号車に搭載している。これにより、悪天候時に300 km/hで走行している状態からブレーキを掛けても、270 km/h走行時の300系と同等の制動距離で停止できる性能を確保している。
新幹線500系電車 構造
台車は直進安定性に優れた走行特性を示す軸梁式の軸箱支持機構を備えたボルスタレス台車である、WDT205を装着する。駆動方式は300系以前と同様、信頼性の高いWNドライブを採用する。
乗り心地の改善を図り、軸箱剛性のアップ、空気ばね左右間隔の拡大、非線形ばねの採用、台車枠と車体の間で連結されているアンチヨーダンパーの減衰係数の変更などを行ってあるが、先頭車両運転台寄りの台車は、先頭形状との兼ね合いで、他の台車に比べて空気ばね間隔が250 mm縮小されている。メンテナンスフリー化を図るため、軸受けには密封グリス潤滑円錐ころ軸受を採用している。
両先頭車両とパンタグラフ搭載車両、それにグリーン車の各台車には車体に働く左右方向の振動加速度を抑えるセミアクティブサスペンションが搭載されている。先行量産車のW1編成に関しては、比較検討を行う目的から車両動揺の大きい1・16号車にフルアクティブサスペンション、5・8・9・10・13号車セミアクティブサスペンションが搭載されていたが、営業運転開始を前に全車セミアクティブサスペンションに換装されている。
車輪径は860 mm、軸距は2,500 mmである。これらの値は300系の台車諸元と同じである。
新幹線500系電車 構造
編成中の2箇所（W編成の5・13号車）に設置された集電装置 (WPS204) も騒音低減のため、伝統的な菱形の構造を廃し、公式には「翼型パンタグラフ」と呼ぶ、断面が楕円形の支柱上部に翼型の舟体を設けた構造（T字型）とした。これにはF1で蓄積された空力技術や、音もなく滑空するフクロウの羽根を参考にした騒音低減のためのボルテックスジェネレーターも使われている。また舟体のホーン部分には規則的に5 mmの穴を開けてあり、これによってホーン部分の円管部内部を空気が抜けるようにすることで、発生が避けられないエオルス音を低減した。これに用いられているダンパーは、F1用ショックアブソーバーの製作で300 km/h以上でのデータとノウハウを数多く持つ、ショーワに依頼された。
集電装置の名称に関しては、厳密には「T型パンタグラフ」に「翼型舟体」を組み合わせたのが正解で、「翼型パンタグラフ」は両者が混同されてしまっている、とする資料も存在する。
集電装置からの騒音を低減させた結果、300系で採用されていたパンタグラフ下部まで覆う大型のパンタグラフカバーではなく、碍子のみを覆う小型の碍子カバーが採用された。
ほかの新幹線車両のパンタグラフは金属ばね上昇式であるが、翼型パンタグラフでは空気上昇式を採用している。このため、長時間の停電などにより車両の圧縮空気が減圧した場合には、パンタグラフが自然降下し、保護接地スイッチ (EGS) による架線地絡ができなくなってしまう。そのため、EGS用にばね上昇式の予備シングルアームパンタグラフを碍子カバー内に設けている。
また、東海道・山陽新幹線を走行する車両のうち、0系から300系までは静電アンテナが運転席直上（700系・N700系は先頭車連結面寄り）にあったが、500系では碍子カバー内に設置され、目視確認できなくなった。
落成時のW1編成は9号車516形東京寄りにも集電装置を搭載していたが、試験・予備用としての扱いであったため、後に撤去された。W2編成以降には新製時から搭載されていない。
新幹線500系電車 形式
本系列に属する各形式名とその車種は以下の通り。
奇数形式と偶数形式2両ずつ、計4両の電動車 M + M1 + Mp + M2 で1ユニットを構成する。車両の製作・整備費の低減と軸重の分散化を図るため300系より1ユニットあたりの両数が増えている。
515形 (MS)
グリーン席を備える中間電動車。W編成9号車として使用。便所・洗面所を備え、空気圧縮機・補助電源装置（CVT ≒ 定電圧変圧器）・セミアクティブサスペンションなどが搭載されている。定員64名。
516形 (M1S)
グリーン席を備える中間電動車。W編成10号車として使用。乗務員室・荷物室・公衆電話を備え、主変換装置・補助電源装置・セミアクティブサスペンションなどが搭載されている。定員68名。
518形 (M2S)
グリーン席を備える中間電動車。W編成8号車として使用。乗務員室、公衆電話を備え、主変換装置・セミアクティブサスペンションなどが搭載されている。定員68名。
新幹線500系電車 形式
521形 (MC)
普通席を備える制御電動車。W編成1号車として使用。博多向き運転台、便所・洗面所を備え、空気圧縮機・補助電源装置（CVT ≒ 定電圧変圧器）、セミアクティブサスペンション（521-1のみアクティブサスペンション）などが搭載されている。定員53名。
522形 (M2C)
普通席を備える制御電動車。W編成16号車として使用。東京向き運転台、公衆電話を備え、主変換装置・セミアクティブサスペンション（522-1のみアクティブサスペンション）などが搭載されている。定員63名。
525形 (M')
普通席を備える中間電動車。W編成5・13号車として使用。便所・洗面所を備え、空気圧縮機・補助空気圧縮機・補助電源装置（CVT ≒ 定電圧変圧器）・集電装置・セミアクティブサスペンションなどが搭載されている。定員95名。
526形 (M1)
普通席を備える中間電動車。W編成2・6・14号車として使用。公衆電話などを備え、主変換装置などが搭載されている。定員100名。
新幹線500系電車 形式
527形
普通席を備える中間電動車。
0番台 (Mp)
W編成3・15号車として使用。便所・洗面所を備え、主変圧器などが搭載されている。定員90名。
400番台 (Mpk)
W編成7号車として使用。便所・洗面所・車内販売準備室（旧売店）を備え、主変圧器などが搭載されている。定員75名。
700番台 (Mpkh)
W編成11号車として使用。便所・洗面所・車内販売準備室（旧売店）、車椅子対応設備を備え、主変圧器などが搭載されている。定員63名。
528形 (M2)
普通席を備える中間電動車。
0番台
W編成4号車として使用。公衆電話などを備え、主変換装置などが搭載されている。定員100名。
700番台
W編成12号車として使用。公衆電話（車椅子対応のため、0番台よりも入り口が広く、電話台が低くなっている）などを備え、主変換装置などが搭載されている。定員100名。
凡例
新幹線500系電車 8両編成への短縮
2007年にN700系が営業運転を開始したことと、同系が増備されたことにより、500系は2010年2月に「のぞみ」の定期運用から離脱し、余剰となった9編成のうち、量産先行車のW1編成を除く8編成（W2 - W9編成）については、2008年から2010年にかけて8両編成の7000番台（V編成）への改造が行われた。このため、V1編成は欠番となっている。
2007年10月20日付の各社報道で、500系を16両から8両に減車（余剰となる中間車は廃車）するとされたが、2007年12月のJR西日本定例社長会見で5編成を順次8両化し、2008年12月以降は山陽新幹線内の「こだま」として運用すると正式発表された。このうち、W3編成が最初に営業運転から離脱し8両化改造工事を受けたのちV3編成を名乗り、2008年3月28日（改造日も同日付）に博多総合車両所で報道公開された。その後、V2・V4 - V9編成も改造工事を終え、試運転を経て営業運転に充当された。
新幹線500系電車 8両編成への短縮
V編成は全車普通車で、4 - 6号車（このうち6号車は元グリーン車516形改造の526形7200番台）は2列 + 2列の指定席、そのほかの車両は3列 + 2列の自由席である。V編成を組成する車両はW編成の号車番号によるところの、博多方から1・2・3・4・13・10・11・16号車に当たる。車両番号は元番号 + 7000（6号車の526形7200番台は元番号 + 7200）とされた。
カラーリングはW編成時代から変更されていない。なお、組成から外れた車両は廃車された。
なお、最高運転速度は285 km/hとされている。8両編成化に伴い、パンタグラフの変更だけでなく、車体形状によりパンタグラフのカバー側壁の設置がなされなかったことや、短い編成中に重量機器が集中し300 km/h運転が環境基準の面で不可能とされたことも最高285 km/hに落とされた理由とされている。
V編成は2008年12月1日から運用が開始されたが、このときは主に0系と入れ替わる形になっていた。2009年3月14日改正からは、通勤・通学や帰宅時間帯の朝晩に重点的に運用が組まれた。これは、ほかの「こだま」用車両よりも定員が多いためである。
16両編成から8両編成に改造されたときの主な内容は以下の通り。
8両編成改造以降に行われた改造は以下の通り。
新幹線500系電車 8両編成への短縮
4・5号車の座席を1列5席から700系E編成の指定席車と同じ1列4席に変更し、座席を700系E編成の指定席車と同等のものに交換（座席は新製。2013年10月から12月にかけて、6号車及び700系E編成とのサービス格差を解消するため、従来より多客期などに指定席に変更されることがあった4・5号車を改造し、6号車との格差はシートピッチ〈6号車は1,160 mm、4・5号車は1,020 mm〉を除いて解消した。また仕切り扉位置の変更はないことから、車端部では山側に1人席も誕生した。同年12月19日をもって全編成の改造が完了し、同日より5号車が通年指定席となった。2014年3月15日のダイヤ改正以降では4 - 6号車が指定席となっている）。
山陽新幹線区間の「こだま」として使用されるV編成組成時に、以下の各形式について改造による番台区分が発生している。
521形7000番台 (MC)
普通席を備える制御電動車で、1号車として使用。車両番号などを除き、車両外観・車内設備は521形0番台と同様。
522形7000番台 (M2C)
普通席を備える制御電動車で、8号車として使用。2009年9月以降、東京寄りの座席2列を撤去し、お子様用運転台を設置。
525形7000番台 (M)
新幹線500系電車 8両編成への短縮
普通席を備える中間電動車で、5号車として使用。集電装置（翼型パンタグラフ）・補助空気圧縮機・セミアクティブサスペンションが撤去された。後に4列化され、定員が22名減少した。
526形 (M1)
普通席を備える中間電動車。
7000番台
2号車として使用。新たに集電装置（シングルアーム型パンタグラフ）・補助空気圧縮機・セミアクティブサスペンションを搭載。
7200番台
6号車として使用。グリーン車である516形を、シートピッチはそのままにオーディオシステムやフットレストなどの付帯設備を撤去して普通車化。
527形
普通席を備える中間電動車。
7000番台 (Mp)
3号車として使用。博多寄りの座席2列を撤去し、喫煙ルームを設置。
7700番台 (Mpkh)
7号車として使用。博多寄りの座席2列を撤去し、喫煙ルームを設置。新たに補助変圧器・集電装置（シングルアーム型パンタグラフ）・補助空気圧縮機・セミアクティブサスペンションを搭載。
528形7000番台 (M2)
普通席を備える中間電動車。V編成4号車として使用。車両番号などを除き、車両概観・車内設備は528形0番台と同様。5号車とともに後に4列化され、定員が21名減少した。
新幹線500系電車 8両編成への短縮
上記8編成のうち、V2編成については2014年から一部の車両が改造を受けて特別な編成として運用されている。いずれの編成も新大阪 - 博多間を通して運転するこだま730・741号に限定運用されている。
2014年7月19日より運行を開始した、タカラトミー・パナソニック（初代法人）とのコラボレーション企画による編成。1号車の座席をすべて撤去し、パナソニックの乾電池「EVOLTA」を動力に使用したタカラトミーの鉄道玩具「プラレール」の大型ジオラマ・子供向け運転台・プレイゾーンを設置。また、2号車も一部座席を撤去のうえ、多目的室と大型荷物置き場を設置した。なお、プラレールカーは自由席扱いのため、乗車券 + 自由席特急券のみで利用できる。
当初は2015年3月までの運転を予定していたが、好評のため一部リニューアルしたうえで同年8月まで延長された。
新幹線500系電車 8両編成への短縮
2015年11月7日より運行を開始した、山陽新幹線運行開始40周年ならびにテレビアニメ『新世紀エヴァンゲリオン』放送開始20周年記念のコラボレーション企画による編成。エヴァンゲリオンシリーズのメカニックデザインを手掛けた山下いくとがエヴァ新幹線のデザインを担当し、原作・総監督の庵野秀明が監修を務めた。山下は500系新幹線の大ファンで、「エヴァ的カラーリングにするとともに元のデザインを生かして未来からやってきた500系みたいにできたらいいな」と述べている。
外観をエヴァンゲリオン初号機をモチーフとしたカラーリングに全面塗装。1号車にはエヴァンゲリオンの実物大コックピットを再現し、ゲームも楽しめる「展示・体験ルーム」に改装。2号車は肘掛けやカバー、床面や貫通扉などに装飾を施し、作品の世界観を表現した「特別内装車」とした。車内チャイムも従来の「いい日旅立ち・西へ」からアニメ主題歌の「残酷な天使のテーゼ」のオルゴールバージョンに変更されている。また、車内放送も運行期間中盤からは渚カヲル役を演じた石田彰が担当した。
新幹線500系電車 8両編成への短縮
「特別内装車」は自由席扱いのため、乗車券 + 自由席特急券のみで利用できるが、「展示・体験ルーム」への入室と「実物大コックピット搭乗体験」利用には、事前の予約が必要。また「特別内装車」の一部は「展示・体験ルーム」入室者向けの待合スペースとなっており、乗車券・特急券のみでは着席できない。2016年3月15日からは、1号車の「実物大コックピット搭乗体験」は引き続き予約が必要だが、「展示・体験ルーム」は予約なしで自由に入室できるようになった（混雑時は制限が掛かる場合がある）。
当初は2017年3月までの運転を予定していたが、好評のため2018年春まで延長されることが発表された。2018年1月19日の春の臨時列車における発表の際に、同年5月13日をもって運転を終了することが公表された。これを受けて同年2月24日から5月7日まで、京都鉄道博物館に保存の521-1（詳細は後述）に本車のラッピングが施された。
2018年6月30日より運行を開始した、サンリオのキャラクター「ハローキティ」とのコラボレーション企画による編成。ハローキティと新幹線という組み合わせに、JR西日本社内では反対する声も一部上がったものの、賛成する声が大半を占め、サンリオ側も山陽新幹線が走行するエリアを中心に8府県をハローキティで盛り上げるというスケールの大きさに「光栄です」と、まったく異論はなかった。
車両デザインはサンリオとJR西日本との共同で実施され、前述のエヴァ新幹線が運行を終了した2018年5月末より改造が行われた。外観は白をベースカラーとし、窓沿いにピンクのリボンをまとったものとされた。1号車はフリースペース「HELLO! PLAZA」として、山陽新幹線沿線及び山陰、奈良の9府県（大阪府・奈良県・兵庫県・鳥取県・島根県・岡山県・広島県・山口県・福岡県）を期間限定の入れ替え制で紹介するコーナーとしており、運行開始時は「山陰デスティネーションキャンペーン」に合わせ、鳥取県と島根県のご当地「ハローキティ」と地域紹介を掲示する。また、物販カウンターが設けられ、ハローキティの限定グッズや地域の特産品が購入できる。2号車は特別内装車「KAWAII! ROOM」として、フォトスペースが設けられる他、枕カバーや日よけなどにハローキティがちりばめられたデザインとなっている。車内チャイムは従来の「いい日旅立ち・西へ」から「ハローキティ新幹線」限定のオリジナルメロディに変更されている。
ハローキティ新幹線の運行は海外メディアでも報じられ、報道公開の模様を、仏女性ファッション誌「ELLE」のウェブサイトが「これだけはいつか乗りたい」と写真付きで紹介したほか、英公共放送のBBCも男性ニュースキャスターが興奮ぎみに報じている。
2025年10月30日、JR西日本とサンリオは2026年春にハローキティ新幹線を運行終了および11月1日からフィナーレイベントを開催することを発表した。
新幹線500系電車 運用
先行量産車であるW1編成は、1996年2月から1年間に及ぶ性能試験及び長期耐久試験を開始した。320 km/hまでの車両性能及び営業運転速度（300 km/h）における地上設備との整合性に関わる試験を含んだ長期耐久走行（走行キロは約42.5万km）を行い、営業運転を行うにあたり問題のないことを確認した。
約1年に及ぶ試運転の後、1997年3月22日から山陽新幹線区間で、同年11月29日からは東海道新幹線でも運転を開始した。
徹底して高速性能を追求したために、製造コストや居住性の問題、特に東海道新幹線内での他系列との定員の違いなどの点が運行開始後に問題となった。2007年に最高速度300 km/hの高速性能と居住性の両立を目指した後継車両のN700系導入後は徐々に「のぞみ」運用から離脱し、2010年2月28日に定期「のぞみ」運用から離脱した。
山陽新幹線で新大阪駅 - 博多駅間で定期1往復と臨時1往復で営業運転開始。途中、岡山駅・広島駅・小倉駅に停車し、所要時間は山陽新幹線区間最短の2時間17分である。W2編成以降の増備にともない、1往復の臨時列車が夏季に運行された。
W2 - W4編成の増備により、東海道新幹線東京駅までの乗り入れ（東京駅 - 博多駅間3往復と新大阪駅 - 博多駅間1往復の定期「のぞみ」）を開始した。同時に東京第二車両所での夜間滞泊も開始された。
新幹線500系電車 運用
「のぞみ」1・13・18号は東京駅 - 博多駅間を最速（2009年現在）の4時間49分で走破した。
W5・W6編成増備に伴い、300系で運転されていたのぞみ2往復を500系に置き換えて、東京駅 - 博多駅間5往復に増加。
「のぞみ」1・13・14・18・21・30号」は東京駅 - 博多駅間を最速（2009年現在）の4時間49分で走破した。
さらに3編成（3次車:W7 - W9編成）増備に伴い、300系で運転されていたのぞみ2往復を500系に置き換えて、東京駅 - 博多駅間7往復に増加。
「のぞみ」1・10・13・14・18・21・30号は東京駅 - 博多駅間を最速（2009年現在）の4時間49分で走破した。
下り
のぞみ505号 新大阪07:53 → 博多10:10
のぞみ 1号 東京06:00 → 博多10:49
のぞみ 5号 東京07:52 → 博多12:45
のぞみ13号 東京11:56 → 博多16:45
のぞみ21号 東京15:56 → 博多20:45
のぞみ23号 東京16:52 → 博多21:45
のぞみ25号 東京17:52 → 博多22:45
のぞみ27号 東京18:52 → 博多23:45
新幹線500系電車 運用
上り
のぞみ 6号 博多06:35 → 東京11:28
のぞみ 8号 博多07:35 → 東京12:28
のぞみ10号 博多08:35 → 東京13:24
のぞみ14号 博多10:35 → 東京15:24
のぞみ18号 博多12:35 → 東京17:24
のぞみ24号 博多15:35 → 東京20:28
のぞみ30号 博多18:35 → 東京23:24
のぞみ500号 博多19:21 → 新大阪21:38
東京駅 - 博多駅間の「のぞみ」は700系と2時間おきの運転となった。
さらに、2000年10月1日改正によって、全列車が新横浜駅に停車することとなり、「のぞみ」13・17・21号の東京駅発車時刻が56分から52分に、「のぞみ」10・14・18号の東京駅到着時刻が24分から28分に変更された。
下り
のぞみ503号 新大阪07:00 → 博多09:17
のぞみ 1号 東京06:00 → 博多10:49
のぞみ 5号 東京07:52 → 博多12:45
のぞみ 9号 東京09:52 → 博多14:45
のぞみ13号 東京11:56 → 博多16:45
のぞみ17号 東京13:56 → 博多18:45
のぞみ21号 東京15:56 → 博多20:45
のぞみ25号 東京17:52 → 博多22:45
新幹線500系電車 運用
上り
のぞみ 6号 博多06:35 → 東京11:28
のぞみ10号 博多08:35 → 東京13:24
のぞみ14号 博多10:35 → 東京15:24
のぞみ18号 博多12:35 → 東京17:24
のぞみ22号 博多14:35 → 東京19:28
のぞみ26号 博多16:35 → 東京21:28
のぞみ30号 博多18:35 → 東京23:24
のぞみ500号 博多20:11 → 新大阪22:28
東海道直通「のぞみ」がすべて新神戸駅に停車するようになり、東京駅 - 博多駅間の最短所要時間は4時間53分となった。
下り
のぞみ501号 新大阪07:00 → 博多09:17
のぞみ 1号 東京06:00 → 博多10:53
のぞみ 5号 東京07:53 → 博多12:49
のぞみ 9号 東京09:53 → 博多14:49
のぞみ13号 東京11:53 → 博多16:49
のぞみ17号 東京13:53 → 博多18:49
のぞみ21号 東京15:53 → 博多20:49
のぞみ25号 東京17:53 → 博多22:49
新幹線500系電車 運用
上り
のぞみ 6号 博多06:30 → 東京11:26
のぞみ10号 博多08:30 → 東京13:26
のぞみ14号 博多10:30 → 東京15:26
のぞみ18号 博多12:30 → 東京17:26
のぞみ22号 博多14:30 → 東京19:26
のぞみ26号 博多16:30 → 東京21:26
のぞみ30号 博多18:30 → 東京23:23
のぞみ500号 博多20:11 → 新大阪22:28
品川駅の開業に伴って、東海道直通「のぞみ」のうち1号以外が停車するようになった。さらに、これまで新神戸駅を通過していた500・501号が新神戸駅停車に変更されて全列車停車となり、山陽新幹線最速の2時間17分で走る列車が消滅した。また、500・501号を除き、徳山駅もしくは新山口駅のどちらかに停車するようになった。
下り
のぞみ501号 新大阪07:00 → 博多09:21
のぞみ 1号 東京06:00 → 博多10:58
のぞみ 5号 東京07:50 → 博多12:55
のぞみ11号 東京09:50 → 博多14:55
のぞみ15号 東京11:50 → 博多16:55
のぞみ21号 東京13:50 → 博多18:55
のぞみ25号 東京15:50 → 博多20:55
のぞみ31号 東京17:50 → 博多22:55
新幹線500系電車 運用
上り
のぞみ 2号 博多06:25 → 東京11:30
のぞみ 8号 博多08:25 → 東京13:30
のぞみ12号 博多10:25 → 東京15:30
のぞみ18号 博多12:25 → 東京17:30
のぞみ22号 博多14:25 → 東京19:30
のぞみ28号 博多16:25 → 東京21:30
のぞみ32号 博多18:25 → 東京23:26
のぞみ500号 博多20:05 → 新大阪22:26
運転時刻に変更はないが、12・13・20・21号の徳山駅停車を取りやめ新山口駅停車に変更したほか、1号が品川駅停車となった。また、一部の「のぞみ」で時刻の繰り下げと、他の「のぞみ」の設定時刻変更に伴う列車番号の変更が行われた。
下り
のぞみ501号 新大阪07:00 → 博多09:21
のぞみ 1号 東京06:00 → 博多10:58
のぞみ 5号 東京07:50 → 博多12:55
のぞみ13号 東京09:50 → 博多14:55
のぞみ17号 東京11:50 → 博多16:55
のぞみ21号 東京13:50 → 博多18:55
のぞみ25号 東京15:50 → 博多20:55
のぞみ31号 東京17:50 → 博多22:55
新幹線500系電車 運用
上り
のぞみ 2号 博多06:25 → 東京11:30
のぞみ 8号 博多08:25 → 東京13:30
のぞみ12号 博多10:25 → 東京15:30
のぞみ16号 博多12:25 → 東京17:30
のぞみ20号 博多14:25 → 東京19:30
のぞみ26号 博多16:25 → 東京21:30
のぞみ32号 博多18:26 → 東京23:29
のぞみ500号 博多20:07 → 新大阪22:28
2005年に発生したJR福知山線脱線事故に伴い、ダイヤの余裕時分が見直され、山陽新幹線区間は最短で2時間23分で運転されるようになった。また、新山口駅に停車する500系「のぞみ」は2・49・50号のみになったほか、500・501号で設定時刻の変更が行われ、500号は博多発新大阪行き最終列車としての運転に変更された。
下り
のぞみ501号 新大阪07:32 → 博多09:55
のぞみ 1号 東京06:00 → 博多10:55
のぞみ 9号 東京07:50 → 博多12:52
のぞみ17号 東京09:50 → 博多14:52
のぞみ25号 東京11:50 → 博多16:52
のぞみ33号 東京13:50 → 博多18:52
のぞみ41号 東京15:50 → 博多20:52
のぞみ49号 東京17:50 → 博多22:57
新幹線500系電車 運用
上り
のぞみ 2号 博多06:23 → 東京11:30
のぞみ10号 博多08:28 → 東京13:30
のぞみ18号 博多10:28 → 東京15:30
のぞみ26号 博多12:25 → 東京17:30
のぞみ34号 博多14:28 → 東京19:30
のぞみ42号 博多16:28 → 東京21:30
のぞみ50号 博多18:26 → 東京23:29
のぞみ500号 博多21:16 → 新大阪23:39
N700系の営業運転が開始されたことに伴い、従来500系で運用されていた「のぞみ」3本がN700系となったが、従来700系で運用されていた「のぞみ」3本が500系に変更された。その結果、500系の運用本数に変化はなかったが、運転間隔が2時間毎ではなくなった。また700系から500系に変更になった列車でも、運行ダイヤは700系が運用されていた改正前と同じであった。そのため、所要時間が4時間台の500系のぞみ（従来ののぞみ1号）はなくなった。その後、N700系が増備されるにつれて2007年10月から段階的に置き換えられた。
（※）は、後にN700系に置き換えられた列車。
新幹線500系電車 運用
下り
のぞみ501号 新大阪07:32 → 博多09:55
のぞみ 5号 東京06:50 → 博多11:57（※）
のぞみ 9号 東京07:50 → 博多12:52
のぞみ17号 東京09:50 → 博多14:52
のぞみ33号 東京13:50 → 博多18:52
のぞみ41号 東京15:50 → 博多20:52
のぞみ49号 東京17:50 → 博多22:58（※）
のぞみ51号 東京18:50 → 博多23:57（※）
上り
のぞみ 2号 博多06:23 → 東京11:30（※）
のぞみ10号 博多08:28 → 東京13:30
のぞみ18号 博多10:28 → 東京15:30
のぞみ30号 博多13:22 → 東京18:30（※）
のぞみ34号 博多14:28 → 東京19:30
のぞみ42号 博多16:28 → 東京21:30
のぞみ50号 博多18:25 → 東京23:29（※）
のぞみ500号 博多21:16 → 新大阪23:39
東京駅 - 博多駅間2往復のみとなった。ただし、ダイヤ改正の前日となった2009年3月13日は、車両運用の関係上「のぞみ」50号はN700系が代走した。
この時期、不定期運用として、通常300系が充当されている「こだま」2本や、多客期の臨時「のぞみ」や「ひかりレールスター」の代走となる臨時「ひかり」に充当されている。
新幹線500系電車 運用
2008年11月30日、0系の最後の定期運用となる「こだま」659号に続行する臨時列車として、「こだま」697号（W8編成を使用）を岡山駅 - 博多駅間で運転した。同列車は、急遽運転を決定したもので、普通車は全車両自由席、グリーン車は当日車内販売というものであった。この列車の送り込みのため、博多駅 - 岡山駅間に回送列車が運転された。
2008年12月1日からは、短編成化改造を済ませたV編成が0系に代わり山陽新幹線内の「こだま」での定期運用（こだま628号・V4編成）を開始し、博多南線への運用も始まった。一部の「こだま」は1日ではなく、翌2日から500系での運転となった。
500系「こだま」運用が開始されたことにより、定期列車同士で500系「のぞみ」が500系「こだま」を追い越すシーンを、徳山駅と新山口駅で見ることができた。また、臨時500系「のぞみ」が運転された場合、姫路駅でも見ることができた。
★印の列車は12月1日は100系K編成で、12月2日以降は500系で運転。
新幹線500系電車 運用
W編成（16両）は定期運用では、東京駅 - 博多駅間2往復（2009年11月10日以降は1往復）の「のぞみ」や、繁忙期の臨時の「のぞみ」があったが、2010年2月28日の「のぞみ」29号をもって定期運用を終了し、2010年3月1日からN700系に置き換えられた。該当列車の博多到着時には、さよなら式典が開催された。2010年1月時点では、W編成はW1・W8の2本が営業運転に使用されていた。
ダイヤ改正前まで行われていた東京交番検査車両所での夜間滞泊の運用がなくなり、定期列車に関しては東京駅で直接折り返す運用となった。
のぞみ（16両・W編成 2010年2月28日まで）
東京駅 - 博多駅間：ダイヤ改正時点では以下の2往復で運用。うち1往復（28・51号）は2009年11月10日にN700系での運用に置き換わっていた。
のぞみ6号：博多7:00発→東京12:13着
のぞみ28号：博多12:00発→東京17:13着
のぞみ29号：東京12:30発→博多17:44着
のぞみ51号：東京17:30発→博多22:44着
V編成（8両）は、定期列車7往復のほか、臨時に100系K編成（6両）の運用を置き換えることがある。
定期列車同士で500系「のぞみ」が500系「こだま」を追い越すことはないが、東広島駅では500系「のぞみ」が運用変更となった500系「こだま」を、新尾道駅と姫路駅では臨時の500系「のぞみ」が500系運用の「こだま」を追い越すシーンが見られることがあった。
W編成（16両）は定期運用は設定されていない。V編成（8両）は、定期列車7往復のほか、2010年5月以降に100系P編成（4両）の運用を置き換えた。山陽新幹線区間の修学旅行や団体専用の「集約輸送臨時列車」に運用されることもあった。
こだま（8両・V編成）
新大阪駅 - 博多駅間：下り5本・上り6本
6月30日に上り1本、7月1日に下り1本・上り1本が運用に追加された
新大阪駅 - 広島駅間：下り1本
新大阪駅 - 新山口駅間：下り1本（6月30日追加）
広島駅 - 博多駅間：下り1本
新山口駅 - 博多駅間：下り1本（7月1日追加）
小倉駅 - 博多駅間：下り1本・上り1本
7月1日に下り1本・上り1本が運用に追加された
博多南線特急：下り7本・上り5本に運用（いずれも「こだま」との直通運用）
7月1日に下り1本・上り3本が運用に追加された（下り1本のみ「こだま」との直通運用）
山陽新幹線区間における「こだま」に充当される。
2024年1月19日には東海道新幹線内での停電により、のぞみ967号が臨時で運行された（新大阪駅以西ののぞみ95号と同時刻）。V編成がのぞみに運用されるのは初となり、500系全体で見ても定期運用終了以来13年ぶりの運行となった。
新幹線500系電車 最高速度と所要時間
営業最高速度は、山陽新幹線区間（姫路駅以西）における300 km/hで、2001年までフランス国鉄 (SNCF) のTGVと並び鉄車輪・鉄軌道方式の鉄道車両では世界最速であった。平坦均衡速度は365 km/hである。また、運転開始時の表定速度（始発から終点までの平均速度）242.5 km/hと2停車駅間の平均速度261.8 km/hはTGVを上回る世界最速であり、1997年のギネス世界記録に掲載された。また、300 km/h走行時には車内案内表示器に「ただいまの速度は300km/hです。We are now travelling at 300km/h.」の表示が流れる。営業運転開始当初の一時期は運転士による300 km/h実況アナウンスも行われていた。2007年7月以降はN700系でも最高速度300 km/hで運転しているが、山陽新幹線区間の速度種別においては、500系がU49（上り10 ‰勾配での均衡速度が349 km/h）であるのに対しN700系はU43（上り10 ‰勾配での均衡速度が343 km/h）であり、いまだ日本最速の営業運転用車両の座を譲ってはいない。
新幹線500系電車 最高速度と所要時間
1997年の営業運転開始時の新大阪駅 - 博多駅間の最短の所要時間は2時間17分（停車駅は岡山駅・広島駅・小倉駅。新神戸駅は通過）であったが、2003年10月1日のダイヤ改正で全列車が新神戸駅に停車することになったため、2時間21分に延びた。さらにその後JR福知山線脱線事故の影響によるダイヤの見直しにより、2006年3月18日のダイヤ改正で2分の余裕時分を持たせたことで2時間23分となり、これが定期「のぞみ」で運用されていた時代の最短の所要時間であった。定期「のぞみ」運用から撤退した2010年2月時点での最短の所要時間は、東京駅 - 新大阪駅間で2時間36分、新大阪駅 - 博多駅間で2時間35分（主要駅以外に福山駅・新山口駅にも停車）であった。
N700系の営業運転開始以降は、500系は東京駅 - 博多駅間を4時間台で運転する列車（当時の「のぞみ」1号）には充当されなかった。なお、N700系は登場以来長らく東京駅 - 博多駅間の所要時間は最短で4時間50分であり、500系の最短所要時間であった4時間49分よりも1分遅かったが、2015年3月14日以降は「のぞみ」64号（東京行きの最終）が所要時間4時間47分運転となり500系より2分早くなった。同列車はさらに2017年3月4日より所要時間4時間46分運転となり、1分短縮した。さらに2024年3月16日より所要時間4時間45分での運転となり、1分短縮した。
新幹線500系電車 保存車
521-1（W1編成1号車）
廃車後、博多総合車両所で保管されていたが、2014年10月19日の「新幹線ふれあいデー」で展示されたのちに、2016年4月29日に開業の「京都鉄道博物館」（京都府京都市下京区観喜寺町）に保存展示されることとなり、2014年12月8日、博多総合車両所にて出発式が行われた後、同年12月11日に100系122-5003と共に博多総合車両所から搬出された。
新幹線700系電車
新幹線700系電車（しんかんせん700けいでんしゃ）は、西日本旅客鉄道に在籍し、かつて東海旅客鉄道に在籍した、東海道・山陽新幹線用第4世代新幹線電車である。
新幹線700系電車 概要
0系・100系の置き換え用として、適度の製造・保守コストで東海道・山陽新幹線全体の高速化を図るべく、JR東海とJR西日本が共同で開発し、1997年秋に先行試作車1編成16両が落成し、各種試験がなされたのちに1999年（平成11年）に営業運転を開始した。最高速度は285 km/h。また、内外装を山陽新幹線向けに特化させた7000番台も2000年に登場した（詳細は「ひかりレールスター」を参照）。
製造は日本車輌製造・日立製作所笠戸事業所・川崎重工業車両カンパニー・近畿車輛が担当し、91編成、1,328両が製造された。1編成16両の価格は約40億円である。
新幹線700系電車 車体
JR東海が発注したC編成とJR西日本が発注したB編成およびE編成では、走行機器を中心に相違点が存在する。それについては各節で詳述する。
車体についてはアルミニウム合金製で、制振材を挟み込んだダブルスキン構造を採用しており、車内騒音に配慮しつつ軽量かつ低コストな構造となっている。普通車の側窓寸法は天地590 mm×幅700 mm、窓框高さは300系と同じ710 mmである。車体断面は幕板部分が窓上から屋根に向かって緩やかに絞られるようになり、これが客扉窓の高さに関係してくる。制振材は神戸製鋼所が開発したアルミ制振形材「ダンシェープ」（特許取得）であり、床板、腰板、天井など各部の中空形材内部に充填されており、騒音や振動の大幅な低減が図られている。ただし、神戸製鋼所で特許の使用が認可された同業他社製の制振形材も使用されている。
先頭形状は、500系と同等のトンネル微気圧波対策効果を短いノーズで実現するために、エアロストリーム型という独特の形状を成している（後述）。
先頭車両の連結器カバーは、C18・E15編成までは2段階に分離するようになっており、連結器を使用するときはリング状に開くが、C19編成以降とE16編成、B編成（全編成）では継ぎ目の間隔が短くなった。そのため取り付け部の造作も若干異なる。
新幹線700系電車 車体
行先表示器はC編成が幕式に対し、E・B編成は3色発光ダイオード (LED) を用いた電光式を採用している。編成・車両番号表記の書体はスミ丸ゴシックである、運転席窓ワイパーの停止位置がC編成は斜めであるが、B・E編成は垂直になっていて異なるなど、細部で違いがみられる。
また、先頭車の乗務員室と客室の扉上部にある雨樋が乗務員室用と客室用で分かれていた。しかし増備の途中から雨樋は一体化したものとなり、現在ではすべてのC編成とB4 - B15・E16編成が一体タイプとなっている。B1 - B3・E1 - E15編成は現在まで雨樋は分離している。
初期車は客扉の窓が平面ガラスで位置が若干低く、2001年製造のC29編成から曲面ガラスを使用した。なお、JR西日本所有のB・E編成は一貫して低い。
500系まで乗務員室の外の握り棒は金属の手すりを埋め込んで設置したが、本系列から停車中にはフタが開き握れて、発車後5 km/h以上になるとフタが閉じ走行中の空力抵抗を低減する仕組みになっている。乗務員室内には、その旨を示すステッカーが貼られているのが乗務員室を覗くと見える。ただしE編成には従来同様金属の手すりが設置されている。
新幹線700系電車 車体
1号車である723形の車体上部には、四角い箱状の空間波無線アンテナが搭載されているが、2004年度以降の増備編成は東海道・山陽新幹線全線のLCX化が完了したため、アンテナは搭載されていない。
0系以降、東海道・山陽新幹線において運転台上にあった屋根上の静電アンテナは、本系列で初めて先頭車両の連結面側に移った。これは、以降の800系やN700系も同様である。
標識灯は、運転席の下に、ヘッドライト2灯とテールライト1灯が両側に配置されている。
塗装は300系までと同じく、車体全体を白■で塗装し、側面に青帯■を配する。この青帯は、300系では（上）細／（下）太だが、本系列では（上）太／（下）細に変更され、N700系でも踏襲された。
C・B編成には形式のロゴマークが貼り付けられており、B編成では運転席脇に青字で「JR700」の文字が表記されている。
新幹線700系電車 車体
新幹線の高速運行と快適性を両立させるための問題の一つとして、トンネル突入時に発生する、トンネル微気圧波による衝撃音の軽減がある。これを解消する方法の一つとしては「ノーズ部分の伸長」という手法があり、JR西日本が独自開発した500系では300 km/hでの営業運転を実現させるため15 mものロングノーズを採用したが、このために先頭車の乗車定員が減少するという欠点があった。また、300系以来問題となっていた、トンネル内などで左右に振られた気流の乱れによって車体が振られるという点も未解決であった。
そこで、700系の先頭形状の開発に当たっては、航空機の設計手法の一つである「エリアルール」を応用し、従来の先頭形状であった楔形の下に車体幅いっぱいに水平の張り出しを設け、これを飛行機の翼に見立てると共に運転席部分の幅を狭めて飛行機の垂直尾翼に見立てた空力設計を採用することで、ノーズの長さを9250mmにとどめながらトンネル微気圧波を軽減させると共に、トンネル内での車体の動揺を抑えることを実現した。この形状を、新幹線デザインチームの一員として開発に携わった公共デザイナーの福田哲夫らは「エアロストリーム形」と呼称した。
新幹線700系電車 車体
この形状は動物のカモノハシに似ていると称され、トップ・ギアのジェームズ・メイも言及しているが、偶然の一致であるという（500系とカワセミの類似については、開発責任者が言及している）。
しかし、この形状は、最高速を285 km/hに抑えることを前提にノーズが短くなるよう開発されたため、それ以上の速度で走行した場合は想定を上回ることになる。後継車両のN700系では、遺伝的アルゴリズムを採用し、500系と同等の300 km/hを想定しつつもノーズ延長を1.5 mとごくわずかに抑えた「エアロ・ダブルウィング」形状を採用している。
500系の4両1ユニットを継承しつつ1ユニットあたりの電動車両数を減らすことにより、車両製作費や車両整備費の低減と軸重の分散を実現している。4両1ユニットを2組もしくは4組組み合わせて編成を組成する。M車に主変圧器を、M1車に主変換装置1台、M2車に主変換装置2台、T車に補機類（静止形変換装置・空気圧縮機）を搭載する。
主変換装置は、IGBT素子を利用したPWMコンバータ1基+VVVFインバータ1基で構成されており、富士電機が原設計を担当した。ただし、日立製作所や東芝など複数メーカーで製造している。
新幹線700系電車 車体
IGBT素子はスイッチング周波数がGTO素子よりも高いため、発車・停車時にGTOサイリスタ装備の300・500系で顕著だった、かご形三相誘導電動機からの磁励音が低減された。また、2.5 kV、1.8 kA級の大容量IGBT素子を採用することで小型軽量化を達成した。制御方式も300系の2レベル制御から3レベル制御にすることにより、電圧・電流波形が交流の正弦波により近い形となり、ひずみ成分波の抑制を図っている。主変換装置内部には冷却用として、インバータユニット側に主電動送風機、コンバータユニット側に補助電動送風機が搭載されている。E・B編成に搭載されるWPC200は制御方式は同一であるものの、車両基地の設備的相違の観点から車側点検・取り外し方式を採用している。
主変圧器は4,160 kVAの容量を備える。強制風冷式外鉄形であるが、軽量化の観点からアルミコイルとした。主回路用の二次巻線は3分割され、それぞれに主変換装置のコンバータ部が接続される。補助電源用の三次巻線は500 kVAの定格容量を備え、単相交流430 V・60 Hzを出力する。量産先行車C1編成にはTTM3、C編成量産車にはTTM3A、E・B編成にはWTM206が搭載されるが性能は同一である。
新幹線700系電車 車体
補助電源装置は主変圧器の三次巻線を電源とし、直流100 V・36 kW（C・B編成。E編成は45 kW）、交流100 V・5 kVAの容量を有するIGBT素子を使用した静止形変換装置である。このほかに、補助トランスによる交流100 V・10 kVAを有する。E・B編成では客室内コンセント使用による電源負荷増大を考慮し、C編成と同等の性能を持つWSC209に加えて安定化電源（交流100V）を3基（E編成）もしくは6基（B編成）搭載し、蓄電池も6台から7台に増強（B編成）した。
空気圧縮機には、静粛性で評価の高いスクロール式を採用する。
主電動機は、かご形三相誘導電動機を電動車1両あたり4基搭載する。300系で実績のあるフレームレス構造、アルミブラケット構造を採用して軽量化を図り、電蝕防止の観点から絶縁軸受を採用した。連続定格出力は275 kWである。
新幹線700系電車 車体
ブレーキについては、300系、500系にひきつづき、電動車には電力回生ブレーキを、付随車には渦電流式ディスクブレーキを採用している。渦電流式ディスクブレーキは、車両重量バランスの改善と電動車の割合が上がったことから300系から半減されて1軸1機とされている。また、緊急制動時の滑走対策として500系に装備されていたセラミック噴射装置を1号車第1軸と16号車（8両編成の場合は8号車）第4軸に採用して制動距離の短縮を図っている。ブレーキ種別は常用ブレーキ（1 - 7段）、非常ブレーキのほか、ブレーキ装置故障時に備えた緊急ブレーキ、補助ブレーキを備えている。
台車は、C編成にはTDT204、TTR7002を装備する。300系のものをベースとした、コイルばねと円筒積層ゴムを併用したウイングばね式軸箱支持装置のアンチヨーダンパ付きのボルスタレス台車であり、軸箱の上部と台車枠の間に軸ダンパーが装備されている。
新幹線700系電車 車体
E・B編成は、500系用の台車をベースにした軸梁式軸箱支持装置のアンチヨーダンパ付きのボルスタレス台車であり、軸箱の側端部と台車枠の間に軸ダンパーが装備されたWDT205A、WTR7002を装備している。円筒コロ軸によるグリス潤滑軸受けが特徴である。WDT205Aは、主電動機の相違以外は500系のものと互換性がある。WTR7002はWDT205Aをベースにモーターを廃し、渦電流式ディスクブレーキ用コイルを搭載した。
歯車比がそれぞれ異なるため、制御装置の特性を変更して加速特性をそろえている。
C19編成以降のグリーン車では駆動装置をWN駆動方式からTD平行カルダン駆動方式に変更した。新幹線車両においてTD平行カルダン駆動方式は本系列が初の採用例となった。従来は高速運転時の耐久性の点からWN駆動方式が採用されてきたが、300系や700系C1編成を用いた。試験走行の結果、TDカルダンに用いられるたわみ板の耐久性が向上したことから、保守が容易で静粛性に優れる本方式に変更された。
集電装置は新たに開発されたシングルアームパンタグラフをM1車の内5・12号車に搭載している。パンタグラフは主枠の中にイコライザーアームを通した物となっており、さらにスライダーのホーン部分に小さな穴を開けることで、パンタグラフ自体から発生する騒音を軽減する構造になっている。
前後に設けたスロープ状の碍子カバーと、車体側面に設けた遮音板によって風切り音と空力抵抗の低減を図っている。遮音板はC編成が灰色、E編成、B編成およびJR西日本に転属したC編成は白である。
各ユニット間は特高圧引き通し線によって電気的に接続され、16両編成であるC・B編成は、4 - 5・8 - 9・12 - 13号車間はケーブルヘッドによる、それ以外の箇所は直ジョイントによる接続がなされている。8両編成であるE編成は、E12編成までは全車両間が直ジョイントによる接続であった。しかしE13 - E16編成は、新造時から4 - 5号車間がケーブルヘッドによる接続に改められたため既存編成にもケーブルヘッド化工事が実施された。
300系の導入後、利用客から相次いだ乗り心地に関する苦情を反映し、セミアクティブサスペンションや特性を改善した空気ばね、車体間ダンパなど、随所に乗り心地改善のための工夫が施されている。なお、車体間ダンパは、500系では取り付け部の根元が隠れていたが、本系列は取り付け部までを露出させ、保守作業を容易にしており、これは後継のN700系にも受け継がれている。
また、車両の状態を逐次監視および記録するため32ビットコンピュータを利用したデータモニタ装置を搭載している。得られた走行中の各種データは運転台のモニタディスプレイに表示されるほか、メンテナンス時の参考データとして活用され整備作業の効率化に貢献している。
走行時のエネルギー消費も270 km/h走行時の利用客一人当たりの消費エネルギーが14.7 kWh、300系:16.0 kWh、0系:17.5 kWhと高効率となっている。
新幹線700系電車 車内
16両編成の場合、8 - 10号車がグリーン車、他は普通車で構成されている。
座席配置は300系と共通である。また300系以降、車体軽量化の一環で座席クッションからスプリングを廃し、重ねたポリウレタンを用いている。
内装はC編成とB編成で異なり、号車表示の位置も違う。C編成の普通車は明るい色調で座席モケットが水色であるのに対し、B編成では濃い紺色である。このため乗車した際の印象が異なる。また、座席の形状も異なる。全体的な車内の構造は300系と比較して、普通車が直接照明となり天井の構造が簡略化された他、C編成では壁面および仕切扉のデザインも簡素化されていることなど、コストダウンの影響が現れている。しかし最大天井高さは2,200 mmとなり、視覚面でも居住性が向上している。グリーン車はC・B編成ともに300系の間接照明から、暖色系の蛍光灯を使用した半間接照明となっている。蛍光灯カバーのデザインはC・B編成で異なっている。
新幹線700系電車 車内
300系で問題となった空調装置の効きの悪さは、基本能力の向上だけではなく、ダブルスキン構造による断熱効果の向上と、吹出し口を天井近くから荷物棚下に移設することによるダクト長の短縮などによって大幅に改善されている。空調装置は300系同様に床下設置だが、集中形1基から準集中形2基構成とし、容量は300系の61.63 kW（53,000 kcal/h）から67.44 kW（58,000 kcal/h。ただし、33.72 kW ≒ 29,000 kcal/h×2基）に増強した。
またこの系列から東海道・山陽新幹線の車両に設けられてきた冷水機が廃止され、700系以前の系列の冷水機も開口部が塞がれ使用できなくなった。
2001年度以降に落成したC25編成以降とすべてのB編成では、各車両両端の座席にコンセントと縦に長いテーブルを設けたほか、ユニバーサルデザインの一環として座席肩部の手掛けやドアチャイムが設置されている。グリーン席ではC編成では座席背面のテーブルがあるのに対し、B編成は肘掛収納のテーブルが二段折り畳み式となっている他、読書灯スイッチの位置も異なる。グリーン車の各座席にはオーディオサービス用のコントロールパネルが設置されていたが、2013年春のオーディオサービス終了に伴い撤去され板がはめ込まれた。
新幹線700系電車 車内
なお、車体の軽量化と強度確保のため、窓の寸法は先述の通り300系・500系に比べて小型化されている。
デッキと独立した電話室が2・4・6・8・10・12・14号車博多寄りと15号車東京寄りのそれぞれのデッキに備えられるが、携帯電話の普及に伴い最終的に2・6・12・15号車まで削減された。
8両編成のE編成は、「ひかりレールスター#編成・車内」の項目を参照。
運転席の座席には、長時間の着席に伴う疲労の軽減と腰痛を予防するため、500系でも採用されたレカロ製のセミバケットタイプの事務椅子「RECARO 24H CHAIR」を採用。シートモケットは客室用に合わせている。
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