新幹線1000形電動列車A編成編成和4卡編成兩個版本。2卡編成（A編成）為1001，1002號；4卡編成（B編成）為1003，1004，1005，1006號。
構造
車體為鋼製，車頭就是參考飛機設計和風洞實驗結果製造的。車門就使用了嵌入式設計。車側面中間位置設有顯示列車車序的小窗。 車體全長25米，車體闊3.38米，車體高3.95米。此外，車體下方的除障器比0系還要長。
電機系統
跟0系一樣，動力系統為低壓可變接點（電阻制御），但是連續定格輸出為170kW，比0系低；而且電動機型號是MT911形和MT912形，這兩款電動機均是0系沒有用到的。剎車系統則和0系一樣，搭載了發電制動和電磁直通制動，於50km/h以上就會完全使用電力制動。
塗色
由於新幹線的定位本是“超特急電車”，所以當初計畫的塗色和國鐵特急一同為紅色，但是最後都是塗上了今天的藍色。和0系一樣的是，塗色為藍20號（新幹線藍）和奶油10號兩種色。A編成就是白式主調，再在車身上下塗上藍色帯；B編成則在窗旁塗上藍色，成為日後0系的標準樣式。
版本
離遠的是B編成1003號車卡，較近的是A編成1001號車卡1001 …大阪方的駕駛卡。車體由汽車製造生產，定員56人，駕駛室用上了曲面玻璃，轉向架為雙彈簧式軸箱支持DT9002形。
1002 …東京方的駕駛卡。車體由日本車輛製造（日車）生產，定員80人，駕駛室同樣用上了曲面玻璃，轉向架為圓筒案內式軸箱支持（SIG式）DT9001形。
B編成
1003 …大阪方的駕駛卡。車體由日立製作所生產，定員70人，駕駛室用上了曲面玻璃，轉向架為平行大梁式軸箱支持DT9006形。
1004 …動力車。車體由日立製作所生產，定員70人，車身裝上了日立社內提出的X型鋼體，所以為六角形車窗。轉向架為可以安裝混合雙彈簧式軸箱支持（綿登式和IS式）及平行大梁式軸箱支持的DT9004形。
1005 …動力車。車體由川崎車輛生產，定員80人，轉向架為軸箱支持DT9005形。
1006 …東京方的駕駛卡，車體由近畿車輛生產，定員80人。駕駛室為平面玻璃，台車轉向架為圓筒案內式軸箱支持DT9003形。
實績
1962年6月開始在鴨宮實驗線區作試驗。同年7月，列車達到110km/h。8月時，A編成加設了觀測井，成為了架線試驗車。9月時達到160km/h；10月31日超越200km/h時速。之後於1963年3月30日作速度提升試驗，B編成創下了電動列車（當時）最高速度256km/h，國鐵更製作記念鐵牌放在車上。而1963年6月8日A編成和B編成並結運行。新幹線開業後
新幹線1000型電動列車1964年新幹線開業後，A編成改為“Doctor Yellow”941形救援車，B編成就變為“Doctor Yellow”941形試驗車。1975年8月15日，當時大量初期生產的0系因為車體老化而需要退役及解體，而國鐵濱松工場正好要測試新幹線解體機器，A編成和B編成直到解體這一刻仍繼續為新幹線科技進行測試的任務。
2005年3月23日，日本郵政公社發行了印有1000型的特別記念郵票。而現在，1000形測試用的PS9009形集電弓存放了在日本鐵道博物館作為展品。
