“中華之星”屬於動力集中式設計（有別於目前運營中的“和諧號”動車組所採用的動力分散式設計），包括2節動力車及9節無動力拖車組成，並由頭尾兩輛電力機車（動力車）作推拉式牽引。“中華之星”項目集中了中國國內鐵路機車車輛製造和研發的核心力量聯合進行。兩臺設計相同機車分別由株洲電力機車廠及大同電力機車廠製造，編號分別為0001A及0001B，使用JD128型交流牽引電動機及株洲電力機車研究所研發的TEP28WG01型GTO牽引逆變器，可關斷晶閘管（GTO）採用水冷式及風冷輔助冷卻裝置。而車體採用耐候鋼和鋁合金製造，車頭使用經中南大學高速列車研究中心風洞測試的鴨嘴獸式雙拱流線型設計，根據空氣動力原理設計以減少空氣阻力。
2002年9月，“中華之星”動車組各節動力車及拖車於中國國家鐵道試驗中心北京環行鐵道進行最後組合，並開始編組調試。
2002年11月27日，以兩輛機車及三輛客車的短編組“中華之星”在新建的秦沈客運專線進行高速試驗，其最高速度創造了當時的“中國鐵路第一速”——321.5km/h，成為轟動一時的時事；“中國鐵路第一速”的記錄直到CRH2C型動車組在2008年4月24日於京津城際鐵路上進行高速測試才被打破。