1964年10月日本先于其他國家開通了世界第一條高速鐵路——東海道新干線（東京——新大阪的高速客運專線），采用0系電動車組，最高試驗速度為256 km/h，最高運行速度為210km/h。日本加速修建這條標準較高的客用專線是由于日本工業生產迅速增長且絕大部分工業集中在東海岸地區。五十年代末已有34%的工業集中在東海岸地區，可見，高速鐵路首先在日本出現決非偶然。

　　1973年將新干線鐵路從新大阪延長到岡山，1975年由岡山延長到博多，形成山陽新干線（新大阪至博多）。1982年6月和1982年11月又分別開通了東北新干線（東京--盛岡）和上越新干線（東京--新瀉）。80年代運行于東京--博多線路上的列車由0系換成100系電動車組。100系電動車組由12輛動車和4輛拖車（其中雙層客車兩輛））組成，拖車加裝了旋轉式渦流制動機。頭車形狀也有所改變。100系電動車組的最高速度為230km/h，100系車組（雙層）最高速度為270km/h.。在東北和上越新干線上使用的200系電動車組由12輛動車組成。

　　300系電動車組，其構造速度為300km/h（運行速度為250～270km/h），采用交——直——交牽引裝置（三相交流傳動裝置），車輛高度從4000mm降低到3800mm，采用鋁合金制密封式車體，頭車形狀有所改進，采用了再生制動。