新幹線E4系電車
車内は「ADVACE」(先進性、魅力的、未来的)、「COMFORT」(くつろぎ)をキーワードに、グリーン車は高品質で落ち着きのある車内、普通車2階部はワクワクする楽しみある車内、普通車1階部は明るくくつろげる暖かみある車内をめざした。
客室天井はE1系と同一で、1階席が1970mm・2階席グリーン車が1975mm・2階席普通車が1955mmとなっている。なお、2・4・6号車の車端部に設置されている(ホーム高さと同じ)中2階席に関しては2000mmとなっている。カーテンは全車でフリーストップタイプのロールカーテンを採用。
定員確保の観点から、普通車はE1系と同様に東京寄り3両(1 - 3号車)の階上部分の座席は横3列+3列の6アブレストで、リクライニング機能や座席中央の肘掛が省略された回転クロスシートである。シートピッチは980mm、座席幅は窓側・通路側430mm、中央席450mmとE1系と比べて10mmずつ拡大されており、肘掛け部分を除くと横3列+2列の座席と同じ寸法となった。過去に数度繁忙期にこの部分も指定席として供用されたことがあるが、基本的に自由席である。この3両の新潟寄りのデッキには「ジャンプシート」と称する通常は収納されている補助席が1両につき2席ずつ設置されている。
それ以外の普通車座席(1 - 3・7・8号車の階下席と4 - 6号車)は200系などと同様の横3列+2列の5アブレストで、中央には肘掛があるフリーストップ式リクライニング機能付回転クロスシートであり、座面スライド機構も備える。
1997年12月20日に東京 - 盛岡間で営業運転を開始し、1999年(平成11年)4月28日から山形新幹線「つばさ」との併結運転を開始した。2005年(平成17年)12月10日に東北新幹線仙台駅以北での定期運用終了後しばらく動きはなかったが、2011年春から投入が開始されたE5系の増備に伴い運用が減少し始めた。
まず、2012年3月17日実施のダイヤ改正で本系列充当列車20往復のうち、12往復がE2系に置き換えられ、山形新幹線「つばさ」を併結する「やまびこ」の運用を中心にE2系へ置き換えられた。同時に東北新幹線大宮駅以北にて、16両編成の定期運用が廃止された。
2012年7月7日、JR東日本は9月29日実施のダイヤ改正で東北新幹線内の本系列充当列車を全てE2系へ置き換え、東北新幹線大宮駅以北での定期運用終了を発表した。
上り定期運用最終列車は「Maxやまびこ150号」、下り定期運用最終列車は「Maxやまびこ155号」(いずれも東京 - 福島間は「つばさ」併結)であった。同時に他系列との併結運用も廃止された。
定期運用終了を記念し、2012年9月22日に仙台 - 東京間で団体専用列車「ありがとう!Maxやまびこ号」が運転された。
その後、2017年(平成29年)6月24日に「東北新幹線開業35周年記念号」として仙台 ‐ 上野間で運転した。