モデル線
試作車(新幹線1000形電車) A編成2両:1001、1002(後の941形電気試験車(→救援車)) B編成4両:1003、1004、1005、1006(後の922形電気試験車T1編成) (A・B連結6両編成 1001 - 1006 での試験も行われた)
後に0系の量産先行車となる編成 C編成6両:1011、1012、1013、1014、1015、1016(後の21-1、26-1、35-2、16-1、25-2、22-1。後に中間車を追加しN1編成となり、岡山延伸後はH1編成に改称)
軌道試験車:4000形4001号(後の921-1)
C編成は1964年(昭和39年)2月に搬入、3月からA・B編成とともに試験運転に入った。4001は1962年にモデル線に登場。
量産型の新幹線0系電車。窓まわりの塗色などは試作車B編成の外観に近い。列車番号表示用の小窓は無くなり、静電アンテナはスピード感のある形状となった。正面窓は平面の組み合わせとなった。
また、43k480m(藤沢市長後)の上り線側には作業用の八軒町昇降階段があり、切土区間の第3八軒町架道橋下への出入口として使われた。なお、藤沢市長後はもともとは綾瀬町に属しており、境界変更で藤沢市に編入された経緯があり、『東海道新幹線工事誌』にもモデル線区間について「綾瀬(藤沢市内) - 小田原」との記述があり、現在の藤沢市長後界隈を綾瀬と呼んでいた。
また『東海道新幹線工事誌 電気編』には42k600mに綾瀬仮ホームの記載があり、これは大和市福田の三軒庭架道橋と引地川橋梁との間になり、切土区間から平地区間への移行帯に位置している。
さらに、綾瀬側起点を小田急江ノ島線高座渋谷駅東方とするものもあり、当時の関係者の自費出版による回顧録では「高座渋谷駅まで電車通勤し、そこから軌道へ下りた」との証言もある。
こうした経緯から、『トラベルMOOK 東海道新幹線1964 ~夢の超特急誕生前夜』(交通新聞社)に「モデル線前後区間の軌道が整備されるたびに少しずつ走行距離も伸ばしていった」とあるように、一貫して固定されていた小田原側の端点とは異なり、綾瀬側の端点は固定されていなかったとされている。
モデル線の車両基地としては、モデル線沿線で現在線の駅が近くにある場所が望まれた。試作車の車体を輸送する関係で、基地には現在線を引き込む必要があった。候補として小田原(酒匂川の西)、鴨宮(酒匂川の東)、倉見(相模川の東)が検討され、工期と工事費を勘案して小田原側の鴨宮が選ばれた。