Po sieci AVE kursują trzy rodzaje pociągów: AVE Alta Velocidad Española (dalekobieżne) obsługiwane przez zespolone składy generacji TGV kursują na trasach: Madryt ←→ Sewilla, Madryt ←→ Malaga oraz Madryt ←→ Saragossa ←→ Barcelona. AVANT (średniodystansowe) obsługiwane przez składy zespolone generacji Pendolino są tańsze od AVE i kursują na krótszych odcinkach linii wysokiej prędkości: od grudnia 2004 na trasie Sewilla ←→ Kordowa, od lata 2005 na trasie Madryt ←→ Ciudad Real ←→ Puertollano, od listopada 2005 na trasie Madryt ←→ Toledo, od grudnia 2007 na trasie Madryt ←→ Segovia, od grudnia 2007 na trasie Malaga ←→ Antequera ←→ Kordowa ←→ Sewilla, od lutego 2008 na trasie Calatayud ←→ Saragossa, od lutego 2008 na trasie Saragossa ←→ Huesca od lutego 2008 na trasie Barcelona ←→ Lleida ALVIA obsługiwane przez składy o zmiennym rozstawie kół kursują o trasach, których część przebiega po linii wysokiej prędkości, a reszta po tradycyjnej sieci kolei hiszpańskich: Madryt ←→ Valladolid ←→ Burgos ←→ Bilbao, Madryt ←→ Valladolid ←→ Burgos ←→ Hendaya, Madryt ←→ Valladolid ←→ Burgos ←→ San Sebastián ←→ Irun, Santander ←→ Valladolid ←→ Madryt ←→ Alicante, Gijón ←→ Oviedo ←→ León ←→ Valladolid ←→ Madryt ←→ Alicante, Madryt ←→ Logroño, Barcelona ←→ Saragossa ←→ Pamplona ←→ San Sebastián ←→ Irun, Barcelona ←→ Saragossa ←→