日本磁浮铁路的研制工作虽然比德国稍迟,但它另辟蹊径，采用超导磁浮，也就是电动悬浮。电动悬浮的特点是车辆重量轻、功率大、速度高，由于悬浮高度达100～150毫米，对线路的精度要求不高。电动悬浮最关键的问题是超导材料价格昂贵，投资规模较大。但日本认为，超导磁浮列车最有发展前途，于是坚持不懈地研究试验。当然，日本之所以要发展超导磁浮列车，地震多也是主要原因，100毫米的悬浮量，一般地震不至于影响运行。1962年日本开始进行基础研究，1972年在长220米和长480米的线路上进行运行试验。1977年7月建成1.3公里实验线,开始车辆做不浮起的低速运行试验,目的是检查施工质量,掌握制动、超导电磁铁、车辆控制装置、供电设备、信息传递装置等基本性能。1977年11月线路延长到3.1公里，开始进入中速试验阶段，车辆浮起，时速200～250公里，检查运行稳定性、车辆运动、走行阻力、供电性能以及车辆运行对环境的影响。1978年3月试验速度达到301公里/小时。1978年6月进入高速试验阶段，掌握高速运行时的各项性能,为下一阶段的超高速试验作准备。这个阶段的最高速度达到347公里/小时。1979年1月建成模拟隧道,开始试验通过隧道时隧道内外的空气阻力差、压力变化、微气压波的大小以及车体在隧道出入口的上下运动等。1978年8月全长7公里的试验线路全部完工,开始进行通过曲线和超高速运行试验。12月21日最高速度达到517公里/小时。至此,共两年半的期间,共进行3331次试验,运行里程达10778公里,基本上掌握了超导磁浮铁路的各种特性,为载人运行奠定了基础。1980年3月,日本又制定了为期三年的试验计划，改进了试验车，设计出新的MLU-001型磁浮车，其主要优点是车体高度降低，重心低走行稳定，空气阻力小；构造较简单，强度高，能承受较大的横向力；车辆的断面空间大，趋向实用等。1980年11月29日至1981年8月完成了单节车的走行试验。同年10月2日开始进行两节车联挂走行试验，走行时速为240公里，运行平稳。1982年9月2日，在宫崎县实验线进行了磁浮列车的载人运行试验。实验车由两节编组，有3人乘坐，共行驶5.9公里，最高时速达到262公里。
2000年山梨实验线磁浮列车更是创造最高时速552公里的世界新纪录。实验列车由5节车厢组成,乘客13人,总负荷为10吨重,两次行驶实验都跑出了每小时 552公里的速度。实验中心负责人表示,今后将进行耐久性实验和时速在500公里情况下的错车实验。
