1- Le temps des essais 1966-1980

Le 1er août 1966, un service de la recherche naît à la SNCF. Il lance le projet « CO3 » Train à Grande Vitesse. Après avoir été présenté aux pouvoirs publics en 1969, le projet CO3 est adopté le 25 mars 1971.
Dans sa première version, le TGV devait être mû par des turbines à gaz. Le premier prototype, TGV 001, sortit des ateliers Alsthom de Belfort le 25 octobre 1971 et fut la seule rame de ce type jamais construite. Ce prototype atteignit la vitesse de 318 km/h, qui reste à ce jour le record du monde de vitesse ferroviaire en traction thermique. Le style du TGV, est dû au designer français Jacques Cooper. Mais dès 1974, les turbines étaient abandonnées pour cause de choc pétrolier. Néanmoins, ce prototype, aidé d'une petite rame d'essai surnommée "Zébulon" a permis de mettre au point une quantité de systèmes nouveaux dans les organes de roulement et d'entrainement, de fermetures des portes qui refusaient de rester fermées à grande vitesse, de suspension, de traction, de captage, etc...