３００系は、東海道新幹線の大幅なスピードアップと、車内の改良を目指して設計されました。
　その最高時速は、２７０ｋｍとなり、東京〜新大阪間を２時間半で結ぶようになりました。
性能的には、１００系でも２７０ｋｍは出せますが、騒音問題で抑えられてきましたが、３００系は、車体をアルミ合金にし軽量化、車高を１００系より４０ｃｍ低くし、パンタグラフには大型のカバーを設置しました。

　この３００系登場と共に、東海道新幹線では「ひかり」「こだま」の各列車に加え、１９９２年３月から新しい愛称「のぞみ」が登場しました。
　登場当初は、「東京・新横浜・新大阪」のみの停車で、早朝・深夜の１往復でしたが、
翌年３月からは毎時一本、停車駅を、「東京・新横浜・名古屋・京都・新大阪・新神戸・岡山・広島・小倉・博多」に拡大。
また、「のぞみ」はのぞみ料金を設定し、「ひかり」「こだま」との差別化を計りました。

また、登場当初は「のぞみ」が運用の大半を占めていましたが、５００系や７００系の登場と共に、運用が「ひかり」「こだま」中心になり、「のぞみ」には臨時列車のみ運用に就いています。