置き換える目的で、2000年３月に700系を基として登場した。
指定席車は２＆２シート、パソコンが使えるオフィスシートの採用、
車内放送や車内販売を省略したサイレンスカーを導入するなど
それまでになかった新サービスで目白押しとなり、話題となった。
また、８号車には４人用個室セミコンパートメントも４室設けられ、
４人利用なら追加料金なしで個室が利用できることも特筆される。
内装と違って足回りは700系に準じており、最高速度は285km/h。
山陽新幹線内では基本的に<のぞみ>待避が行われないため、
先述の快適な車内設備の後押しもあってか、<のぞみ>よりも
レールスターの指定席の方が売れ行きは良いようである。
実際、レールスターの指定席は常に満席近い乗車率を誇っている。
１時間に１本程度が運転され、朝は30分ごとに増発される。
新大阪〜博多の所要時間は姫路通過の速達タイプで２時間35分、
標準タイプで２時間45分程度となり、<のぞみ>よりは若干遅い。
山陽新幹線内で完結する全ての<ひかり>がレールスターで、
東海道新幹線への乗りいれは試運転も含めて１度もない。
これは東海道新幹線 東京〜新大阪の輸送量の多さを理由に、
ＪＲ東海が16両編成以外の列車の乗りいれを拒んでいるためである。
なお、2012年全線開業予定の九州新幹線 博多〜鹿児島中央へも、
勾配の関係から現存車両での乗りいれは行われない予定であり、
乗り入れ車両にはN700系をベースとした新型車両が導入される。