直达列车，故名思义，就是指除了停靠始发站和终到站之外，不停靠或极少停靠其它任何上下客站点的列车，车次前面以“Z”打头，时速160km级别，也是目前除高铁动车外最高级别的列车。直达列车的真正发展始于2004年中国铁路的第五次大提速，全国铁路干线开设了近20趟直达列车，仅在京沪两地就有超过10趟。这些车大多以“夕发朝至”的形式，沿途几乎很少停站，实现晚上上车睡一觉，第二天一大早就可到达目的地。
但随着高铁动车的快速发展，许多老牌直达列车纷纷被取消停运。以北京上海间为例，京沪高铁的开通砍掉了所有往返两地的直达列车，如今只剩下一对T109/110次特快列车和1461/2次普快列车。
已经停运的京沪直达Z13/4次
目前直达列车仍有不少，但大多数直达列车已经不再是严格意义上的直达，很多现行直达车次都是由特快列车甚至快速列车升级而来，这些车在升级之后会保留沿途绝大部分的停靠车站。以在2014年底由特快列车升级而来的Z151次列车为例，该车从北京开往西宁，沿途停靠10个车站，耗时22小时13分，而同样由北京开往西宁的T175次仅需21小时36分。虽然二者运行线路不尽相同，但同样的目的地，直达列车反而没有特快列车快，主要原因就是沿途的停靠站点过多，消耗了大量的时间。
25T型直达列车
因此，如果严格按照定义，目前运行的大部分直达列车都是不合格的，这些列车相比于特快和快速列车的提升已经不再明显。因此，铁路方面已经将K字头快速、T字头特快、Z字头直达统称为普通车，并将列车统一刷成了绿色，购票系统也不再将K、T、Z字头单独列出，而是统一归类显示。可见，直达列车除了在等级上不同外，在速度和时间方面的优势已经越发不明显。随着普速列车的升级产品——动力集中型列车正在紧密试验当中，不排除未来可能会对普速列车的类别进行重新定义。