Modernizacja miejskich sieci kolejowych obejmowała także budowę metra (pierwszego w Azji, w Tokio w 1927), którym zastępowano tramwaje, oraz stopniową przebudowę dentetsu na linie SKM. W 1960 wprowadzono pierwsze połączenie linii metra tokijskiego z siecią regionalną, które było pionierskim rozwiązaniem o dużej mocy oddziaływania. Do specyfiki japońskich SKM należy łączenie ruchu lokalnego i pośpiesznego na tych samych torach, realizowane w warunkach bardzo intensywnego ruchu.
Powojenna modernizacja sieci krajowej obejmowała elektryfikację i konsolidację systemów poszczególnych wysp w jeden system krajowy (1942 – otwarcie tunelu między Honsiu i Kiusiu; 1988 – połączenie najdłuższym na świecie podmorskim, kolejowym tunelem Seikan wysp Honsiu i Hokkaido oraz ciągiem mostów wysp Honsiu i Sikoku). Przede wszystkim zaś modernizacja objęła powstanie kolei Shinkansen – sieci normalnotorowej wysokich prędkości (pierwsza linia: 1964 – Tōkaidō Shinkansen, na odcinku Tokio-Osaka).
Tendencja do wprowadzania nowinek technicznych manifestowała się również budową kilku kolei jednoszynowych oraz małych kolejek automatycznych. Ostatnio realizuje się liczne linie SKM w technologii silnika liniowego.