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 :
- , 243 km/h ;
- , 325 km/h (première fois qu'un train dépasse les 300 km/h) ;
- , 331 km/h[1]
- : 380 km/h lors de l'opération TGV 100 [2] ;
- : 515,3 km/h lors de l'opération TGV 140[2] ;
- : 574,8 km/h lors de l'opération V 150[2].
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 , 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.
- Raymond Legrand-Lane, « 40 ans après l'exploit... les souvenirs d'un témoin », Voies ferrées, no 88, , p. 14.
- François Lacôte et René d'Ambrières, « La saga des records de vitesse », Bulletin de la Sabix, no 68, , p. 81-87 (lire en ligne)