La SNCF a battu en France plusieurs fois le record du monde de vitesse sur rail, une première fois en 1954 entre Dijon et Beaune, puis l'année suivante en 1955 sur la ligne des Landes et, avec l'apparition du TGV, lors de quatre opérations appelées TGV 100 (1981), TGV 117, TGV 140 (1989-1990), et V 150 (2007) qui se sont déroulées sur plusieurs lignes, la LGV Sud-Est, la LGV Atlantique et la LGV Est européenne.
Cinq records de vitesse ont été établis :
21 février 1954, 243 km/h ;
28 mars 1955, 325 km/h (première fois qu'un train dépasse les 300 km/h) ;
29 mars 1955, 331 km/h ;
26 février 1981 : 380 km/h lors de l'opération TGV 100 ;
18 mai 1990 : 515,3 km/h lors de l'opération TGV 140 ;
3 avril 2007 : 574,8 km/h lors de l'opération V 150.
Depuis 1954, la SNCF a toujours été détentrice du record de vitesse sur rail sauf entre mai 1988 et décembre 1989, où le record a été détenu par la Deutsche Bundesbahn (DB) avec 406,9 km/h obtenu avec une rame ICE-V expérimentale sur la ligne à grande vitesse Hanovre–Wurtzbourg.
Un record de vitesse moyenne sur une longue distance a été battu par la SNCF lors de l'opération Sardine, le 26 mai 2001, durant laquelle un TGV a parcouru 1 067,2 km entre Calais et Marseille en 3 h 29, à la vitesse moyenne de 306,37 km/h.
Synopsis TGV, 30 ans de vitesse
Un reportage de France 3 Franche-Comté retraçant l'histoire, les innovations technologiques et l'impact économique du TGV, à l'occasion de l'ouverture de la LGV Rhin-Rhône en 2011..