Поезда Siemens для России сконструированы на базе стандартной платформы Velaro, на которой были изготовлены поезда для Испании — Velaro E, и для Китая — Velaro CRH3. Однако «Сапсан» имеет и ряд конструкционных отличий: в частности, воздухозаборники вынесены на крышу, поезда способны будут работать при температуре воздуха до минус 50 градусов, а их салон — шире стандартного европейского почти на 30 см, что связано с шириной российской железнодорожной колеи и, соответственно, габаритом подвижного состава СНГ, который имеет существенные отличия от европейского. Максимальная конструктивная скорость поезда составляет 350 км/ч, по российским дорогам скорость поезда ограничена 250 км/ч. Большую часть пути это поезд будет следовать с максимальной скоростью 200 км/ч. И только на одном участке, между Окуловкой и Малой Вишерой, а точнее Мстинским мостом, он по состоянию пути сможет увеличивать скорость до 250 км/ч. Время поездки между двумя столицами составляет 3 часа 45 минут (что на 10 минут меньше, чем лучшее время ЭР200 на данной трассе). В дальнейшем планируется сокращать время в пути.

Обслуживание поездов будет производиться в моторвагонном депо «Санкт-Петербург — Московское» (ТЧ-10), Октябрьской железной дороги, располагающемся в поселке Металлострой.

Первый поезд Siemens в России сформирован из 10 вагонов. Вагоны «Сапсана» имеют двухклассную компоновку — туристический и бизнес-класс. Проезд в эконом-классе «Сапсана», без питания, обойдётся пассажиру в сумму 2165,4 руб, в бизнес-классе — 6672 руб. Стоимость билета в «Сапсан» будет варьироваться в зависимости от сезонности, дня недели и времени отправления. В связи с запуском этого поезда был ликвидирован дневной бюджетный поезд № 23/24 «Юность» Москва — Санкт-Петербург и ряд электропоездов. Этим самым жители регионов Тверской и Новгородской областей были оставлены без дневного сообщения с двумя столицами.

Один рейс «Сапсана» будет обслуживать 21 работник: машинист, помощник машиниста, бортинженер, начальник поезда, 9 проводников, кассир, 7 стюардов, из которых 4 — для вагонов бизнес-класса, 2 официанта вагона-бистро и один бармен. Все они прошли специальное обучение в Германии, а также на базе Центра подготовки авиационного персонала ООО «Аэрофлот», где их учили иностранным языкам, оказанию первой медицинской помощи и сервису на борту высокоскоростного поезда, даже с аспектами психологии. Всего укомплектовано 40 локомотивных бригад. Штат поездных бригад поездов «Сапсан» составляет 82 проводника и 7 начальников поездов.

В мае 2006 года ОАО «Российские железные дороги» и Siemens Transportation Systems подписали соглашение о поставке до конца 2010 года 8 высокоскоростных поездов Velaro, а также об их сервисном обслуживании в течение 30 лет или на пробег не менее 14 млн км. Стоимость контракта на поставку — 276 млн евро, на техническое обслуживание — дополнительно 354,1 млн евро (общая стоимость организации скоростного движения между Москвой и Санкт-Петербургом составит, как ожидается, более 700 млн евро). Они должны прийти на смену скоростным поездам ЭР-200, эксплуатирующимся на линии Санкт-Петербург — Москва с середины 70-х годов, а в дальнейшем будет также использоваться для скоростного сообщения на линии Москва — Нижний Новгород.

Будут поставлены поезда следующих типов:
односистемный поезд на постоянном токе напряжением 3 кВ (версия B1) для эксплуатации на линии Санкт-Петербург — Москва;
двухсистемный поезд (двойного питания) на постоянном токе напряжением 3 кВ и на переменном токе напряжением 25 кВ частотой 50 Гц (версия B2) для эксплуатации на линии Санкт-Петербург — Москва — Нижний Новгород;

Японская металлургическая компания «Ниппон Стил» ((англ.) Japan Steel Works) осуществит поставку рельсов в объёме 20,15 тыс. тонн для организации высокоскоростного движения на Октябрьской железной дороге (в июле ОАО «РЖД» получило 5 тыс. тонн этой продукции из Японии).

Для руководства этим направлением в ОАО «РЖД» создан специализированный филиал — Дирекция скоростного сообщения (в дальнейшем Дирекция будет осуществлять работы по запуску скоростного сообщения между Москвой и Нижним Новгородом, Санкт-Петербургом и Хельсинки, а также увеличением скоростей на уже действующих направлениях).

30 июля 2009 года «Сапсан» совершил первую полную демонстрационную поездку из Москвы в Санкт-Петербург. Регулярное сообщение на линии Санкт-Петербург — Москва открылось 17 декабря 2009 года.