開業時から使われていた0系新幹線についで、東海道・山陽新幹線に導入された車両。グリーン車や食堂車が2階建てとなっていることや、先頭部分の形状が直線的になっているのが、外から見たときの大きな特徴である。車内設備はシートの間かくが広くなったり、背もたれを倒せる角度が大きくなるなど、より快適になった。最高速度も2階建て車両を4両とした「グランドひかり」編成では、山陽区間において230km/hに上げられた。2012年3月のダイヤ改正に伴い、300系新幹線と共に営業運行を終了した。