新幹線E4系電力動車組

自E1系列車投入服務以來，服務需求持續增加，而另一方面，200系列車車齡漸高。有鑑於此，JR東日本需要設計新車款，以滿足路線需求及取代200系列車。這款大載客量列車被稱為E4系，採用雙層設計，全數列車均被冠“Max”這個名字，為“Multi Amenity eXpress”（復層舒適特快車）的簡稱。兩端車頭形狀為抑制微壓波噪音使用“鴨嘴獸”設計，車身顏色使用白色加深藍色裙腳，兩色之間以一條黃線分隔。

與E1系比較，E4系與E1系均使用交流牽引電動機，但其牽引逆變器則從GTO改為IGBT。車廂數目由E1系的12節減為8節，但有需要時可兩列車並結成16節車廂行走，大大增加靈活性及減低浪費。

每列8節編組的E4系可載817人，以兩列聯掛行走則可增至1,634人。

E4系列車於1997年12月20日起正式投入服務，運行於東北新幹線。至1999年4月29日，E4系開始與行駛山形新幹線的“翼號”列車連結行走。2001年5月7日開始在上越新幹線營運，同年7月22日於長野新幹線以臨時列車方式營運。E4系以後新型單層列車（即E5/E6系）投入服務後才不再服務東北新幹線。

由於其可雙組連結運行的特性，其高峯運能時至今日依舊不容小覷。然而自首批編組出廠以來，車齡已達20年，因此預定從2018年開始分批廢車，由E7系陸續取代，至2020年將從上越新幹線全數退役。目前原P1編成的先頭車，退役後已送入新潟的新津鐵道資料館作靜態保存。

2019年10月12日至13日，哈吉貝颱風侵襲日本，豪雨造成千曲川潰堤，停放在長野新幹線車輛中心的10列120節新幹線E7/W7系電力動車組淹水受損，JR東日本決定先調用上越新幹線的3列E7系，並延後退役E4系來填補E7/W7系增造車補齊前的北陸新幹線服務。

最後的E4系已於2021年10月17日正式退役。

JR東日本共擁有26列E4系列車（P1—22、P51—52、P81—82）。

以下編組可以駛入長野新幹線的全部及一部區間：

由於E4系雙層構造的巨大車體有相當的重量，而動力輸出方面又比相同是8輛編組的E2系N編成低，所以被認為難以在載客的情況下爬上碓冰峠的30‰陡坡區間，因此在實際運用時會先空車回送到輕井澤站，然後再行駛MAX淺間號班次到東京站。而且P81—P82編組雖以可行駛整段長野新幹線為目的而建造，但兩列列車落成後JR東日本已無再運行MAX淺間號班次，所以該兩編組實際上並無駛入過長野新幹線。

根據2014年4月1日至同年6月30日舉行的新潟目的地活動，塗裝依次變更了。車身顏色以E1系的更新塗裝為準，帶色是被稱為“朱鷺色”的粉色，標誌上添加了3只朱鷺的插圖。

宣佈到2015年度末為止，8輛編組24輛全部完成塗裝變更，2014年4月7日的“Max朱鷺491號”（長岡始發開往新潟）開始使用新塗裝車。P5編組成為塗裝變更的第一編組，在過渡期也看到了舊塗裝車和新塗裝車的並結。

到2016年秋天為止，除了變更開始前報廢的編組以外全部塗裝了。