根据铁路技术创新总体要求，为实现“十一五”铁路科技发展的目标，铁路部门将在几个主要技术领域开展自主创新工作，重点针对客运专线、既有线时速200-250公里提速、重载运输、高原高寒铁路等领域开展成套技术自主创新。
　　客运专线建设和运营方面，开展时速300-350公里高速动车组技术，轨道、路基、桥梁、隧道关键技术，客运专线列控技术，高速牵引供电技术，运营调度技术，旅客服务技术，系统集成技术的自主创新工作。形成具有中国铁路特点的客运专线技术体系。
　　在既有线时速200-250公里提速的基础上，进一步开展时速200公里动车组消化吸收再创新工作，不断完善养护维修、行车指挥、列车运行控制、运输组织等技术，完善既有线路提速安全保障体系，确保提速持续安全稳定。
　　围绕重载运输，进一步开展大功率交流传动机车消化吸收再创新工作，开展机车同步操纵系统的应用研究及国产化工作，完善重载线路技术、通信信号技术、牵引供电技术、运输组织技术等。系统掌握2万吨、万吨和5000吨级重载成套技术。
　　针对高原高寒铁路的建设和运营，深入开展多年冻土工程技术、运营安全卫生保障技术、高原环境保护技术的研究，开展多年冻土区线路状态监测、检测技术和维修技术研究，开展高原机车车辆技术、通信信号技术研究。不断提高高原高寒铁路建设和运营技术水平。
　　为实现“十一五”铁路科技发展目标，铁道部还提出了对促进铁路技术装备水平快速提高具有全局性、战略性、带动性作用的10项重大专项。包括：时速300-350公里动车组、无砟轨道、CTCS-3级列控系统、客运专线牵引供电系统、运营调度系统、旅客服务系统、大型客站、特大桥梁特长隧道、大功率交流传动机车、综合检测列车。
　　铁道部有关负责人指出，通过重大专项的实施，中国铁路将在客运专线、提速、重载、信息化、安全等领域中，攻克一批关键共性技术，形成一批具有自主知识产权的技术装备，为构建我国铁路完整的技术体系，加速实现铁路现代化提供支撑。