รถไฟความเร็วสูง (Ultra High Speed) ความเร็วที่ใช้อยู่ในช่วง 500 กม./ชั่วโมง ถึง 1000 กม./ชั่วโมง จากความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี

รถไฟความเร็วสูงพิเศษ (Ultra High Speed) ความเร็วที่ใช้อยู่ในช่วง 500 กม./ชั่วโมง ถึง 1000 กม./ชั่วโมง จากความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและการดำเนินการที่รถไฟสามารถทำได้ในปัจจุบัน เป็นจุดเริ่มต้นในการสร้าง รถไฟ ที่สามารถทำความเร็วในช่วง 500-600 กม./ชั่วโมง จากสถิติที่ได้มีการบันทึกไว้สำหรับรถไฟที่ออกแบบเพื่อใช้งานจริงที่ทำความเร็วได้สูงสุดคือ TGV POS หมายเลข 4402 (V150)

เมื่อวันที่ 15 เมษายน 2007 ที่ความเร็ว 574.8 กม./ชั่วโมง อย่างไรก็ตามจากการทดลองพบว่าความเร็วที่มากกว่า 500 กม./ชั่วโมง ขึ้นไปเป็นความเร็วที่ไม่สามารถนำมาใช้ในการให้บริการได้จริง เนื่องจากจะทำให้วัสดุประกอบตัวรถเกิดความเสียหายได้อย่างรวดเร็ว แต่ในอนาคตอันใกล้นี้มีความเป็นไปได้อย่างสูงในการนำเอารถไฟที่มีความเร็วระดับสูงมากมาใช้งานจริง โดยระบบที่เรียกว่า Maglevรถไฟระบบ Maglev ที่ได้รับการยอมรับในการใช้งานปัจจุบันมีสองระบบ คือ Transrapid ที่ทำความเร็วได้ 550 กม./ชั่วโมง และ JR-Maglev MLX 01 ที่ทำความเร็วบนบกด้วยระบบรางที่ความเร็ว 581 กม./ชั่วโมง

รถไฟที่ความเร็วสูงกว่า 1000 กม./ชั่วโมง ในการออกแบบยานพาหนะจะขึ้นอยู่กับหลักอากาศพลศาสตร์ และสภาพแวดล้อมภายนอก เทคโนโลยีรถไฟเริ่มที่จะแสดงให้เห็นความเป็นไปได้ของสภาพการไหลของอากาศที่เร็วกว่า ความเร็วเสียง ในระดับความเร็วที่ 0.8 มัค หรือเท่ากับ 988 กม./ชั่วโมง

และมีความเป็นไปได้ที่จะมีความเร็วมากกว่ากว่าที่เป็นอยู่ เมื่อพิจารณาถึงศักยภาพของรถไฟรุ่นใหม่ในปัจจุบันที่ส่งผลสำคัญต่อความเร็วสูงสุดจริงของรถไฟ แต่เนื่องจากปรากฏการณ์ที่เรียกกันว่า Prandtl-Glauert SingularityหรือVapor Coneหรือ Shock Collar จะสร้างผลเสียหายอย่างมากกับยานพาหนะเมื่อคลื่นเสียงสะท้อนกับพื้นรองรางรถไฟ กลับคืนสู่ตัวรถไฟทำให้มีโอกาสเกิดการระเบิดออกได้ในอากาศ ดังนั้นรถไฟที่จะเดินทางด้วยความเร็วขนาดนี้หรือสูงกว่านี้ต้องเป็นระบบรถไฟที่เดินทางในระบบสุญญากาศ