Các đoàn tàu TGV Nam-Đông được xây dựng trong khoảng 1978 - 1988 và nối Paris với Lyon. Ban đầu các con tàu được chế tạo để chạy với vận tốc 270 km/h (168 mph), nhưng hầu hết đã được nâng cấp lên 300 km/h (186 mph) cho việc khai trương LGV Méditerranée.Đoàn tàu 700T series train do Nhật Bản chế tạo của Đài Loan hoạt động ở vận tốc 300 km/h, có khả năng chạy tối đa 350 km/hSapsan tại NgaChina Railways CRH3 tại Trung Quốc

Các vùng mục tiêu ban đầu, được xác định bởi Pháp, Nhật và Hoa Kỳ, là kết nối giữa các cặp thành phố lớn. Tại Pháp, đó là Paris–Lyon, tại Nhật Bản, Tokyo–Osaka, và tại Hoa Kỳ các đề xuất đều ở tại các vùng có mật độ dân số cao. Dịch vụ đường sắt duy nhất hiện tại ở Hoa Kỳ sử dụng các đoàn tàu cao tốc là Acela Express, tại Hành lang Đông Bắc giữa Boston, New York và Washington, D.C.; nó sử dụng các đoàn tàu nghiêng để đạt tới tốc độ lên đến 240 km/h (150 mph) trên các tuyến đường sẵn có. Hành lang Đông Bắc cũng là hành lang đường sắt cao tốc duy nhất trên thế giới với các điểm giao cắt đồng mức,[cần dẫn nguồn] dù các điểm giao cắt này sau đó đã được thay thế bằng các cầu vượt.

Tại châu Âu, Hàn Quốc, và Nhật Bản, các mạng lưới tàu điện ngầm đông đúc tại các thành phố và các tuyến đường sắt kết nối liền với các tuyến đường sắt cao tốc. Một số người cho rằng các thành phố không có cơ sở hạ tầng đường sắt liên thành phố đông đúc, như một số thành phố ở Mỹ, sẽ không có nhiều hành khách cho đường sắt cao tốc. Lý lẽ cho rằng nó không tương thích với cơ sở hạ tầng ô tô sẵn có. (Mọi người sẽ muốn đi bằng ô tô khi đi lại trong thành phố, vì thế họ cũng sẽ lái xe trong nốt cả quãng đường). Tuy nhiên, những người khác cho rằng điều này không đúng với việc sử dụng ở mật độ lớn vận tải đường sắt ở Hành lang Đông Bắc, nơi nhiều người sống trong các thị trấn bên ngoài các thành phố lớn phía đông lái xe đi bắt các đoàn tàu và sau đó thực hiện nốt quãng đường bằng tàu hoả, tương tự như cách nhiều người lái xe tới các sân bay, gửi xe và sau đó bay tới địa điểm cuối cùng. Việc đi chung xe, thuê xe, và taxi cũng có thể hỗ trợ cho việc quá cảnh số đông và mật độ có thể đi lại tại các ga đầu cuối. Và, sự hiện diện của đường sắt cao tốc gây xúc tác cho sự phát triển mật độ cao hơn quanh các ga đó.

Bởi mật độ sử dụng đường sắt cao tốc liên thành phố hàng ngày trên đầu người ở Nhật Bản cao nhất,[cần dẫn nguồn] một cách tự nhiên nó dẫn tới số lượng hành khách lên tới 6 tỷ người[11] vượt qua TGV của Pháp với 1 tỷ (cho tới năm 2003), hệ thống duy nhất khác đạt tới tổng số hành khách là 1 tỷ.[12] Để so sánh, phi đội máy bay của thế giới là 22,685 chiếc chuyên chở 2.1 tỷ hành khách năm 2006, theo Tổ chức Hàng không Dân dụng Thế giới.

Cơ quan Đường sắt Cao tốc California hiện có kế hoạch các tuyến đường từ Vịnh San Francisco và Sacramento tới Los Angeles và Irvine qua Central Valley, cũng như một tuyến từ Los Angeles tới San Diego qua Inland Empire. Tập đoàn Đường sắt Cao tốc và Vận tải Texas đang tìm cách mang lại cho Texas một hành lang đường sắt và vận tải đa phương thức cải tiến. Tập đoàn đã phát triển các hành lang Texas T-Bone và Brazos Express để nối Trung tâm Texas.[13] Thượng nghị sĩ bang New York Caesar Trunzo đã thông báo một kế hoạch dài hạn để đưa dịch vụ đường sắt cao tốc giữa Buffalo và Thành phố New York, qua Albany, xuống dưới ba giờ.[14]

Các tuyến đường sắt cao tốc sau này, như LGV Atlantique, LGV Est, và hầu hết các tuyến đường sắt cao tốc ở Đức, đã được thiết kế như các tuyến đường nhánh gom khách vào các tuyến đường sắt quy ước, phục vụ một lượng lớn các thành phố cỡ trung bình.

Một hiệu ứng phụ của các tuyến đường sắt cao tốc đầu tiên ở Pháp là việc mở cửa những vùng trước đó bị cô lập với sự phát triển kinh tế nhanh chóng. Một số tuyến đường sắt cao tốc mới hơn đã được lập kế hoạch chủ yếu cho mục tiêu này, như tuyến Madrid–Sevilla và tuyến Amsterdam–Groningen đang được đề xuất. Các thành phố khá gần với các thành phố lớn có thể chứng kiến sự tăng trưởng dân số, nhưng những người ở xa hơn thực tế là các cư dân không thường xuyên (ngoại trừ với các điểm du lịch), có một hiệu ứng nhỏ với các nền kinh tế địa phương.

Năm năm sau khi việc xây dựng tuyến đường bắt đầu, tuyến đường sắt cao tốc đầu tiên ở Nhật mở cửa ngay trước Olympic năm 1964 tại Tokyo, nối thủ đô với Osaka. Tuyến đường sắt cao tốc đầu tiên của Pháp, hay Ligne à grande vitesse (LGV), được SNCF khai trương năm 1981, cơ quan đường sắt Pháp, bắt đầu khởi động kế hoạch năm 1966 và việc xây dựng năm 1976.

Sự phân đoạn thị trường chủ yếu tập trung vào thị trường đi lại kinh doanh. Mục tiêu ban đầu của Pháp hướng tới những hành khách thương gia được phản ánh bởi thiết kế ban đầu của những con tàu TGV, gồm cả toa bar. Giải trí trong đi lại là một thị trường thứ hai; hiện nay nhiều điểm mở rộng của Pháp kết nối với các bãi biển nghỉ dưỡng ở Đại Tây Dương và Địa Trung Hải, cũng như các công viên giải trí và cả những khu trượt băng rất nổi tiếng trên dãy Alpơ của Pháp hay Thuỵ Sĩ. Các buổi chiều thứ sáu là thời gian bận rộn nhất của các đoàn tàu TGV (train à grande vitesse) (Metzler, 1992). Hệ thống này đã giảm giá trên các chuyến đi dài đệ cạnh tranh hiệu quả hơn với dịch vụ hàng không, và như một kết quả một số thành phố trong khoảng một giờ đi lại từ Paris bằng TGV đã trở thành các cộng đồng commuter, vì thế làm gia tăng thị trường trong khi hạn chế sử dụng đất.' (Levinson, D.)

Trên tuyến Paris - Lyon, số lượng hành khách đã tăng một cách ấn tượng với sự ra mắt của các toa hai tầng trên những đoàn tàu TGV.

Các vùng mục tiêu khác gồm các tuyến chở hàng, như Đường sắt xuyên Siberia ở Nga, sẽ cho phép dịch vụ chuyển hàng trong 3 ngày từ Viễn Đông tới châu Âu so với thời gian hàng tháng khi chuyển hàng bằng tàu thuỷ (nhưng vẫn chậm hơn đường không), và cho phép giao hàng đúng lúc. Các tuyến đường sắt cao tốc bắc nam ở Thuỵ Sĩ đang được xây dựng, tránh được những chiếc xe tải chở hàng tốc độ chậm ở vùng núi, và hạ chi phí nhân công.

Ở Nam Mỹ, Argentina đã giao việc xây dựng tuyến đường sắt cao tốc nối các thành phố Buenos Aires, Rosario và Cordoba.[15] Chính phủ Brazil hiện đang nghiên cứu một tuyến đường sắt cao tốc nối các thành phố Campinas và São Paulo với Rio de Janeiro. Tuyến đường sắt cao tốc này cũng sẽ kết nối các sân bay tại đó: Viracopos (Campinas), Guarulhos (São Paulo) và Galeao (Rio de Janeiro).[16]

Ở thời điểm tháng 10 năm 2009, Trung Quốc đang xây dựng một mạng lưới đường sắt cao tốc dài 13,000 km gồm 42 tuyến chở khách. Khi nó được hoàn thành vào năm 2012, nó sẽ lớn hơn và có kỹ thuật hiện đại hơn toàn bộ mạng đường sắt cao tốc của thế giới gộp lại. Xem thêm Đường sắt cao tốc tại Trung Quốc

Bố trí Đường Đường sắt Song song

Bố trí Đường Đướng sắt Song song là một cách tiếp cận sử dụng đất quanh đường bộ để vượt các tuyến đường sắt, như đường sắt cao tốc từ Paris tới Lyon bắt đầu năm 1981 với 15% tổng số kéo dài dọc đường cao tocó và Köln tới Frankfurt với 70%.[17]