新幹線
日本国有鉄道（国鉄）時代の1964年（昭和39年）10月1日に開業した東海道新幹線が初の路線である。東海道新幹線のほか山陽新幹線と東北新幹線は国鉄が建設主体であったが、上越新幹線は日本鉄道建設公団が建設を担当した。国鉄分割民営化後の東北・上越新幹線東京延伸の際は、当時新幹線の地上設備を一括して所有していた新幹線鉄道保有機構が、その建設主体であった。さらにその後に建設された北陸新幹線や九州新幹線などのいわゆる整備新幹線については、日本鉄道建設公団および新幹線鉄道保有機構の権利を継承した鉄道建設・運輸施設整備支援機構が建設主体となっている。一方で、整備新幹線には該当しない中央新幹線については東海旅客鉄道（JR東海）が建設主体に指名された。
東海道本線
1956年（昭和31年）、東海道本線全線の電化が完成した。これによって特急「つばめ」「はと」は東京駅 - 大阪駅間7時間30分となる。1958年（昭和33年）には20系客車による寝台列車（ブルートレイン）が運行を開始。また151系電車を使用した初の電車特急「こだま」が運行を開始し、東京駅 - 大阪駅間を6時間50分、東京駅 - 神戸駅間を7時間20分で結んだ。1960年（昭和35年）には「つばめ」「はと」も電車化され、従来の展望車に代わるパーラーカーが連結された。このほかにも優等列車が多数増発されていった。貨物列車では1959年（昭和34年）に高速コンテナ列車「たから」の運行が開始された。一方このころ高度経済成長や東京オリンピックの開催決定を受け輸送力増強のための線増計画が持ち上がり、標準軌による別線建設が決定。1959年（昭和34年）に着工が始まり、これが東海道新幹線となるのである。