オール2階建て車両として開発された新幹線電車。1994年に登場したオール2階建て“Max”のニューバージョンだ。
　E4系は、先頭部分の鼻先をぐんと突き出したロングノーズ・デザインが印象的。また、運転室は航空機のようなキャノピー形で、標識灯もふっくらと盛り上がったスタイルになっている。これらは空力特性を追求して得られたデザインだ。これにより高速で走るときの騒音を少なくしている。
　E1系は12両編成だったが、E4系は8両編成となった。これを2本連結した16両編成でも運転できる。ちなみに16両編成時の定員は1634人。高速車両としては世界最大の定員数を誇っている。
　また、つばさ号と併結して15両編成での運転も行われている。東京寄りが1号車で、グリーン席は7、8、15、16号車の2階部分。ほかはすべて普通車となっている。普通車自由席として使われている1〜3、9〜11号車の2階の座席は、E1系同様、3＋3列配置。このほかの普通車の座席はすべて3＋2列配置となっている。
　グリーン車の客室は高品質感の壁材を使用し、照明は間接照明を採用している。普通車の客室は天井空間を圧迫しない直接照明で、蛍光灯間にはダウンライトを組み込んでいる。グリーン席、普通席（3＋3列配置は除く）とも、座面が動くリクライニングシートを採用。座り心地がぐっとよくなった。なお、6、14号車の平屋客室、8、16号車の2階には車イスに対応したシートが設けられている。さらに8、16号車では車イス昇降装置も設けられ、2階部への移動が配慮されている。
　5、13号車には売店があり、車内販売も行われている。なお、E4系では、各車両にワゴン昇降機が設けられ、車内でも充実した販売が行えるようになった。