早在1986年，西班牙就首次批准最高时速为160公里/小时（100英里/小时），并迅速采取行动，使高速铁路投入运营。它仍然致力于新网络的长期计划。
作为一个内陆大部分地区人口稀少的大国，政府计划所有省级城市距离首都马德里不到四个小时，距离第二大城市和经济巨头巴塞罗那不到六个半小时。
第一条著名的AVE（Alta Velocidad Española，用于表示长途高速服务）与首都之间的连接并不是一个明显的终点站，这一选择是由第四大城市塞维利亚被选为1992年世博会的主办城市，以刺激整个国家南部的经济。直到2008年，1992年奥运会东道主巴塞罗那才获得与马德里的AVE联系。
417km（259英里）的Madrid-Sevilla AVE取得了巨大成功，专用TGV列车和机动塔尔戈服务的负荷都很高。后者可以通过使用轨距变换器将车轮宽度改变为1668mm的伊比利亚标准，从而运行到远离1435mm AVE线的目的地。
项目
从一开始，采用1435毫米轨距而非伊比利亚标准就表明了与更广泛的铁路网连接的意图，这是西班牙对欧洲参与的现代热情的一部分。它还使得采用高速铁路领域现有供应商的现有产品成为可能。
2003年，马德里至萨拉戈萨至莱里达段开通，这是AVE运营的两个关键目标的一部分：连接马德里和巴塞罗那，以及与法国LGV网络的连接。2005年，塞维利亚线21公里的支线以中距离AVANT形式运营，托莱多由此进入网络。
“马德里-塞维利亚大道（Madrid-Svilla AVE）取得了巨大成功，专用TGV列车和机动塔尔戈（Talgo）服务的负荷都很高。”
2007年12月，从马德里到巴利亚多利德180公里处的第一条向西北方向的支线开通。紧接着，在马拉加以南增加了55公里，完成了马德里连接，并于2008年初宣布缩减航空服务。
11月，比利牛斯山脉东部下方8.2km的佩特斯（Perthus）隧道工程取得了突破，这是西班牙菲格雷斯至法国佩皮尼昂（Perpignan）44.5km新线路项目的一部分，将比目前的巴塞罗那-图卢兹（Barcelona-Toulouse）时间缩短两个小时。这条线路是法国和西班牙政府与专用车辆公司T.P.Ferro签订的50年合同的产物，是欧洲第二条私人融资的国际铁路线（仅次于海峡隧道）。
基础设施
协调和监督AVE网络工作的任务由国家铁路运营商RENFE专门创建的部门承担。Gester de Infracestructuras Ferroviarias（GIF）还授予了各种施工合同，规定了与Madrid-Valencia线相同的规范。
2005年1月，根据《铁路部门法》，铁路运营与基础设施分离生效，公共工程部机构ADIF负责基础设施方面的工作。截至2020年的西班牙铁路基础设施发展，包括高速线路，包含在政府的基础设施和运输计划中。
与臭名昭著的1668毫米蜿蜒系统相比，除了速度大大提高外，新线路还采用了更直接的路线，并缩短了主要中心之间的轨道距离。与轨距开关一样，高速线路项目需要配备更主流的25kV交流电，而不是国内的3000V直流电。
机车车辆
2001年，西班牙国家电力公司预测，到2007年，高速线路将需要一个混合车队：146辆，速度为300-350km/h，86辆用于速度为250-270km/h的区域使用，50辆用于可变轨距运行。在欧洲高速铁路中，Renfe的AVE采用了两种主要来源的机车车辆，一开始使用的是法国阿尔斯通TGV（s-100），随后使用的是德国西门子Velaro基于ICE的设备（s-103）。
“除了速度大幅提高外，新线路还采用了更直接的路线，并缩短了主要中心之间的铁路距离。”
此外，庞巴迪与国内供应商CAF合作推出S-102。为了与后来型号的标准相匹配，最初的S-100机队已经接受了翻新计划。
西门子八卡Velaro E S-103可容纳404名乘客，是经过改造的德国ICE-3，部署在马德里-巴塞罗那服务区。2006年9月，Velaro-E创造了西班牙生产系列列车404公里/小时（251英里/小时）的记录。西门子移动将根据一份合同提供26列S-103列车，该合同包括一份为期14年的维护协议。
Talgo 350/S-102沿用了2001年成功的原型车设计，共有12辆编组，318个头等舱和Turista（标准）座椅以及酒吧/自助餐。该建筑商还获得了一份为期14年的维护共享合同。
2006年1月，塔尔戈/庞巴迪公司（Talgo/Bombardier）宣布了一份价值6.55亿欧元的订单，订购30列时速330公里的S-102高速列车，该订单于2008年至2010年间交付，使订单总额达到46列。“鸭嘴”式动力车采用庞巴迪的MITRAC 3000推进系统、牵引辅助变流器和驱动系统以及超高速转向架制造。
信号和通信
德国技术是操作控制系统的核心。驾驶室信号系统与连续速度控制设施耦合。西门子提供了一个ISDN通信系统，用于传输语音、数据、文本和图像。事实证明，这条路线在马德里-斯维尔（Madrid-Sville）路线上取得了成功，并被采纳为后来穿越法国边境前往巴塞罗那（Barcelona）和纳博内（Narbonne）的路线的标准。
由于使用现有线路，巴塞罗那、巴伦西亚和阿利坎特之间保留了传统信号。2006年引入了ETCS/ERTMS 1级系统。
阿尔卡特（Alcatel）、迪美特力（Dimetronic）和西门子（Siemens）联合体就马德里-瓦拉多利德（Madrid-Valaladolid）线的Madrid-Segovia段和Valdestillas-Valladolid段签订了信号合同。该合同价值1.511亿欧元，包括GSM-R和一个交通控制中心。
得益于其与旧西班牙网络的完全隔离，AVE被确立为欧洲最准时的铁路服务，准时到达率接近100%。然而，一些新安装的信号设备出现问题，导致延误和罚款。适用于不同线路的运营商罚款浮动比例，如果延误超过30分钟，将支付100%的退款。
网络的未来
经过多次延误，包括与城市通道相关的技术和法律挑战，2008年2月，巴塞罗那桑茨（Barcelona Sants）与马德里阿托查（Madrid Atocha）连接了一条630公里（391英里）的高速铁路。
由于中心到中心的时间安排低至2小时38分钟，加上最初每天18条航线的高昂价格（低至162欧元回报），AVE很可能会对世界上最繁忙的航线产生破坏性影响。
“西班牙AVE和法国TGV高速品牌的首次连接于2009年开通。预计还有两条线路将于2012年投入运营。”
西班牙AVE和法国TGV高速品牌的第一条连接线于2009年开通。另外两条线路，连接巴塞罗那和菲格雷斯，菲格雷斯和佩皮尼昂，预计将于2012年投入运营。
为了继续打造欧洲最大的高速铁路网，未来的其他高速铁路线包括北大西洋海岸和西北大西洋海岸，以及通往地中海的更多直达线路，以及沿着人口较多的海岸线地区的一些非辐射线路。
葡萄牙总理的评论表明，期待已久的马德里-里斯本线可能在2013年开通。
南部铁路连接北非的可能性似乎越来越大。一个联合委员会正在研究一个项目的各个方面，该项目是在蓬塔·帕洛马斯（Punta Palomas）（靠近预计的西班牙高速铁路延伸线Algeciras）与摩洛哥蓬塔·马拉巴塔（Punta-Malabata）之间修建一条39公里长的隧道，该国目前正在开发1435毫米的高速铁路系统。
