東北・上越新幹線は開業当初、大宮折り返しであった。上野−大宮間の工事が手間取ったのである。そのため国鉄は、昭和６０年３月１４日の新幹線上野開業まで、上野−大宮間に新幹線に接続する列車、新幹線リレー号を設定した。

ダイヤ

　ここでは、上野延長２ヶ月前である昭和６０年１月号時刻表を参照する。
　当時の東北新幹線は、毎時００分にやまびこが、毎時３０分にあおばまたは臨時やまびこが大宮を発車するダイヤだった。一方、上越新幹線は、毎時０５分にあさひが、毎時３５分にときが発車した。つまり、東北新幹線の５分後に上越新幹線が発車していたのである。
　新幹線リレー号は東北新幹線と、下りは１７分、上りは１４分で接続するように設定されていた。通常、新幹線との乗換え時間は、８分ほどであるから倍以上の余裕である。新幹線リレー号の大宮到着は毎時１３分、４３分である。上野−大宮間の所要時間はノンストップで２６分とかなり流して走っていた。いま、ノンストップで２６分かかるのは臨時の客車列車ぐらいである。ともあれ、新幹線リレー号の上野発車時間は毎時１７分、４７分で、東北新幹線の大宮発車４３分前、上越新幹線の大宮発車４８分前である。４３分というと、新幹線で大宮から矢板辺りの所要時間に匹敵する。（参照：現在の上野−大宮間２０分）現在の東京−大宮間２６分であるから、時間短縮分はほぼ乗換え時間分＋東京−上野間の距離である。
　新幹線リレー号の始発は上野発６時１７分である。７時１７分から９時４７分は上りの設定がないためかブランクが空く。そのため、ラッシュ時の折り返しの中電がその代わりとなる。しかし休日はこのブランクの間に２本走る。以降、９時４７分から２０時４７分まで３０分間隔で走る。一方、上りの始発は９時０１分である。休日はその前に８時２２分発がある。以降、１０時０１分から２２時３１分まで３０分間隔で走る。
　上野での折り返し時間は２０分、大宮での折り返し時間は１８分、これに上野−大宮間の所要時間２６分の倍を足すと９０分である。３０分間隔であるから３運用ということになる。上野駅では６番線、大宮駅では７番線が新幹線リレー号の専用ホームだった。
　なお、新幹線リレー号は基本的に定期の新幹線に接続するもので、大宮発２０分といった不定期の新幹線に接続するリレー号はなかった。この場合、中電がリレー号の代わりを果たすが、現在と違って中電は東北線、高崎線ともども１時間に２本しかなく、接続状況は良くなかった。また、リレー号によっては、やまびこ、あさひ両方に接続するものがあったり、ときにしか接続しないものがあったりと、混み具合がまばらだったと思う。

車両

　新前橋電車区の１８５系７連を２本つないだ１４連が充当された。
　６号車と１３号車のグリーン車を含め、全車禁煙の自由席だった。ちなみに、新幹線は大宮寄りの自由席１両だけが禁煙車だった。（現在は、Ｅ２が８両中６両、Ｅ４が８両中５両禁煙車）
　グリーン車は、シルバーカーとも呼ばれ、新幹線のグリーン券所有してるお客様のほか、お年寄り、身体のご不自由な方、乳幼児連れの女性客の優先車で、リレー号のグリーン券は必要無かった。
　なお、時刻表には、｢東北新幹線からのお客様はリレー号の後方を、東北新幹線からのお客様はリレー号の方を、ご利用下さい。｣とのただし書きがあり、分散乗車を推奨していた。しかし、新幹線車両である２００系１２両に対して１８５系７両であったから、多客期の混乱は大方想像つく。しかも１８５系はデッキ付なので、京浜東北を利用した人もかなりいたかと思う。

その他

　時刻表昭和６０年１月号によると、現在の新幹線リレー号のご先祖様が、１２月２４日から１月４日まで運転されていた。つまり、府中本町と大宮を結ぶ列車である。当時は武蔵野線内では快速運転をせずに、府中本町−西浦和間各駅に停車していった。朝夕２往復の設定で、所要時間は４８分である。（現在の新幹線リレー号は、西国分寺、新秋津、北朝霞のみ停車で所要時間４０分前後）車両は多分、オレンジ色の１０３ではないかと思われる。
　新幹線上野開業後も、リレー号的な列車は走った。大宮発着のエキスポライナーが１．５往復走ったのである。大宮と万博中央の間は、我孫子と取手のみの停車である。しかし、それ以降はリレー号というよりホリデー快速といった感じで、本格的な新幹線リレーの復活となったのは、９７年３月の秋田新幹線開業時であった。しかし、この新幹線リレー号も、本来と違った意味で地元利用者に恩恵を与え、目的となる接続する新幹線も不明なまま現在に至る。

　これから先は、今までの埼京線に加え、湘南新宿ラインと乗り入れる宇都宮線、高崎線がリレー号の役目を果たすと思う。横浜あたりは東京を利用すると思うが、渋谷、恵比寿近辺だけではなく、品川や東京での乗換えが面倒な西大井、新川崎利用者が大宮経由を使うのではないかと。東北新幹線八戸延長時に埼京線がお台場の方に乗り入れるので、ここでも大きな変化がありそう。私は武蔵野線のリレー号の倍増を予想するが。