La velocidad del tren bala varía ligeramente, pero generalmente viajan entre 150 mph y 187 mph (241 kph y 300 kph). Tradicionalmente, el término «tren bala» se refiere a los modelos japoneses. Sin embargo, en los últimos años, a menudo se ha convertido en una expresión de argot para cualquier tren de pasajeros que alcanza altas velocidades.
Entre los muchos países con sistemas de transporte bien desarrollados, Francia y Japón son famosos por sus trenes bala rápidos y eficientes. El Tren de Grand Vitesse (TGV) de Francia, que significa «tren de alta velocidad», tiene un tiempo promedio oficial de 157 mph (252 kph), mientras que la velocidad del tren bala de Japón tiende a ser mayor. Su tren bala Shinkansen fue uno de los primeros de su tipo y se abrió para uso público en 1964.
El Shinkansen promedió de 100 mph a 131 mph (160 kph a 210 kph) en sus primeros días. Las partes más nuevas de la red japonesa tienen un promedio de 163 mph (261 kph) y cuentan con un rango superior de 187 mph (300 kph). Esta velocidad del tren bala convierte al Shikansen en un duro competidor para el TGV de Francia.
Los trenes bala de Japón conectan no solo grandes ciudades como Tokio y Osaka, sino que también atraviesan prácticamente todas las áreas pobladas del país. Desde finales de los años ochenta y noventa, se han construido muchas sucursales nuevas y se han realizado mejoras tanto en los trenes como en las vías. Tokaido, Sanyo, Tohoku, Joetsu y Hokuriko son cinco de las principales líneas de Shikansen actualmente en funcionamiento.
Debido a preocupaciones de seguridad, es inusual que un tren de pasajeros programado rompa intencionalmente los registros de velocidad del tren bala. Las ejecuciones de prueba específicas generalmente se reservan para este propósito. El mejor horario comercial del Shikansen varía un poco, pero su mejor récord es de aproximadamente 277 mph (443 kph). Por el contrario, su velocidad máxima durante una carrera normal de pasajeros promedia 164 mph (262 kph).
Dentro de la red Shikansen, la línea más rápida es generalmente la Sanyo. Los autos de esta línea son de la serie 500 más nueva y han estado en operación desde 1997, alcanzando velocidades máximas de 187 mph (300 kph). Para proporcionar un marco de referencia para las velocidades que posibilitan los trenes bala, la línea que corre entre Hiroshima y Kokura puede llevar a los pasajeros a 120 millas (192 km) en aproximadamente 44 minutos.