Az új viszonylat kiszolgálására a Eurostar szerelvények kerültek beszerzésre. Ezek a TGV technológiáján alapuló, Alstom által gyártott villamos motorvonatok.

Alapvető különbség a TGV-hez képest a kisebb keresztszelvény, hogy megfeleljen a keskenyebb brit űrszelvénynek, a megnövelt tűzvédelem a csatorna alatt utazáshoz és a több áramrendszer. A Eurostar a francia, angol nagysebességű hálózaton és az alagútban 25 kV 50 Hz AC áramot, Belgiumban 3 kV DC és a régi brit vonalon 750 V DC áramot használt, utóbbit a 3. sínből kapja.

A szerelvény engedélyezett sebessége 300 km/h (rekord: 334.7 km/h), maximális teljesítmény 12 MW. A vonat brit besorolása Class 373, amely a brit vasutak egyben leghosszabb (394 méter) és leggyorsabb vonata.

A nemzetközi viszonylatban közlekedő vonatok a Three Captials nevet kapták, 20 kocsiból állnak (vonófej – 5 db másod osztályú kocsi – büfé kocsi – 6 db első osztályú kocsi – büfé kocsi – 5 db másod osztályú kocsi – vonófej). A teljes szerelvény férőhelye 750 hely, amelyből 206 első, 544 másod osztály.

A Eurostar sikeréhez (illetve újabb bravúrjához) nagyban hozzájárult a St. Pancras pályaudvar megnyitása, és a Channel Tunnel Rail Link (CTRL) megépítése. A Eurostar korábban a Waterloo pályaudvaron kialakított terminálról indult, amely nem más, mint az Eurostar számára 2-3 vágány felett meghosszabbított peron, illetve az utas kezeléshez szükséges beléptetők, útlevél ellenőrzés és várók voltak. Ez nem volt különösen impozáns a Eurostar számára, de nagyobb gondot jelentett, hogy a vonatok Anglián belül a belföldi hálózaton közlekedtek maximálisan 160 km/h sebességgel.

A St. Pancras pályaudvar felújítása és megnyitása egy 800 millió fontos projekt keretében valósult meg, és vele egy időben készült el a teljes CTRL vonal, amely az Eurostar számára biztosít nagysebességű kapcsolatot egészen a EuroTunnel-től a St Pancras-ig. Ez a 108 km hosszú vonal – amelybe összességében olyan hosszú alagutak kerültek megépítésre, mint az egész EuroTunnel – 5.2 milliárd font költséggel készült és 2007. november 14-re, amikor is a St Pancras átadása is megtörtént. Az új vonal 40 perccel csökkentette az utazási időt.

A kocsik nagyon tágasak és tiszták. Az ajtó mellett nagy rekeszek találhatók a poggyásznak, a kocsiban már csak kevés pakolófelület van a székek felett a fal mentén. A székek kényelmesek, magas fejtámasszal (ami oldalról is tart – az alváshoz). Az előttünk lévő székben lehajtható asztal, és kihajtható lábtámasz. A padló egészen fel az ablak síkjáig és az egész plafon szőnyegszerű anyaggal van burkolva. A büfé kocsi kialakítása egyszerű, csak állóhelyek vannak, nincs étterem rész. A kocsi belülről nagyon halk, alacsonyabb sebesség mellett teljesen hangtalan, de maximális sebesség mellett is csak halk moraj halható.