通勤・通学輸送をはじめとする東北・上越新幹線の需要増加に対応するため、1994年に登場しました。
速度よりも大量輸送重視の設計で、1編成12両の座席定員は1,235名となっています。
そのため、全車両が2階建て車両で、自由席として使用される車両の1 - 4号車の2階2階建車両で床下に各種機器を配置することが困難であるため、座席は車内販売を行わないことを前提に通路幅を極限まで切り詰めることにより、横3+3配列構造を実現しました。
床下機器は水タンク、空気圧縮機、主電動機電動送風機にとどめ、主変圧器、主変換装置、補助電源装置は車端部の床上に搭載しています。
1994年の登場時には、東北・上越新幹線で活躍しましたが、東北新幹線ではつばさなどの他型式との分割・併合があるために全てE4系に置き換わり、上越新幹線のみの運用となっています。
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