モデル線
モデル線には、神奈川県綾瀬付近(相模川の東) - 小田原付近(酒匂川の西)の区間37kmが選ばれた。小田原 - 平塚(相模川の西)間は敗戦前の弾丸列車計画の段階ですでにほぼ買収済みであり、国立にある研究所からも比較的近く、また長い橋梁や大小のトンネルもあって、走行試験に好都合であった。1959年(昭和34年)4月に東京幹線工事局(東幹工)が設置された。担当区間にモデル線を受け持つ東京幹線工事局はその建設に向けて準備を急いだ。
ただし、すでに買収済みではあったものの、用地は耕作等の目的で民間人が借用していたため、用地課の職員は離作補償を含む用地返還交渉から始めなければならず、新規買収と変わらぬほどの時間がかかった。角本良平によれば、神奈川県大和市・小田原市間は土地収用法適用の事業認定申請を行っている。また、全線立体交差とするためには地方道については地元との設計協議が必要だったが、これもまた時間と出費を要するものであった。
新幹線開業当時に国鉄が刊行した公式記録『東海道新幹線工事誌』では、この試験用区間の名は「モデル線」もしくは「モデル線区」と表記されている。
モデル線の起点は綾瀬、終点は鴨宮だが、基地はモデル線西端近くで終点側の鴨宮に「モデル線鴨宮基地」(モデルせん かものみやきち)が置かれた。
新幹線のテスト走行を行っていた1962年(昭和37年)から1964年(昭和39年)にかけて、「モデル線」の名は日本中で知られていた。その走行実験や試乗会はニュースにもしばしば取り上げられた。しかし1964年の開業から長い年月が過ぎると、「モデル線」のみではだんだん通じにくくなり、「鴨宮のモデル線」から転じて、今では「鴨宮モデル線」あるいは「鴨宮モデル線区」と表記されることもある。
1964年(昭和39年)2月26日、モデル線への侵入者による自殺が発生した。モデル線では轢死を想定した試験として、軌道上に約60Kgのジャガイモを置き風圧で飛ばされないようテープで固定した上で車両を走行させ、潰れたジャガイモの飛散状況を確認しており、その結果を活かして排障器の改良を重ねてきたが、事故をうけて金属板の排障器にゴム製の補助排障器を取り付けることが決まった。また、軌道への立入禁止措置としてのフェンスの上部にさらに有刺鉄線を加設することも決まった。
モデル線の沿線には平塚(大神)・大磯(生沢)・鴨宮の3つの変電所が設置され、大磯は東日本の50サイクルを西日本の60サイクルの電力系統に置換するための周波数変換変電所の役割を持ち(開業後は饋電区分所となり、周波数変換変電所は大井・綱島・西相模・沼津の4カ所に設置)、平塚と鴨宮には新幹線運行管理システムを設置する信号機械室を併設。
変電所内には地震発生時に電力供給を遮断して緊急停止させるための地震計(正式名は警報感震器)を設置。開業を控えた1964年6月16日に新潟地震が発生したことをうけ、急遽対震列車防護装置の設置が決定(事前構想としては12の保線所に簡易警報地震計を置き、地震発生後に係員が確認して電話で総合指令所へ報告し運転取扱いを検討する計画だった)。本線各所が最終調整に追われていたことから、準備が整い開業を待つだけの状態であったモデル線で試験導入され、人為的に作動させて運転停止動作を確認し、有効性が証明されたことから全線配備となった。
鴨宮基地は、新幹線試作車両が初めて組み立てられ軌道を走り始めた地である。また、新幹線の車両や設備の実地テスト、要員養成もこの鴨宮が出発点となった。
1974年(昭和49年)8月、国鉄は新幹線開業10周年を記念して、日本国有鉄道新幹線総局長・原田種達の名で、鴨宮基地の跡地の新幹線線路際にモデル線鴨宮基地の記念碑「新幹線発祥之地」を建立している。それは平面御影石に日本列島のレリーフと鴨宮の位置を刻んだシンプルなモニュメントで、横壁には「新幹線発祥之地」というプレートがはめ込まれている。(鴨宮駅から下り側約700m、北緯35度16分24.5秒 東経139度10分20.5秒 / 北緯35.273472度 東経139.172361度 / 35.273472; 139.172361 付近)
2009年には、地元市民有志により鴨宮駅南口側に「新幹線の発祥地・鴨宮の記念碑」が建立され、4月19日に除幕式が行われた。