La Serie 730 de Renfe es un tren de altas prestaciones de ancho variable que está diseñado para realizar servicios tanto por líneas de alta velocidad como por líneas convencionales, e incluso por líneas no electrificadas. Puede circular tanto por vías de ancho ibérico como de ancho estándar, por líneas electrificadas a 25 KV 50 Hz (AC) o 3 KV (CC) como por las no electrificadas, gracias a ser un tren dual (híbrido) con motores diésel.
En el argot ferroviario, el tren es conocido como Frankenstein por su carácter híbrido, ya que fue construido a partir de modificaciones en algunas composiciones de la Serie 130 de Renfe, a las que se les sustituyeron los dos remolques extremos por dos furgones generadores diésel entre las cabezas tractoras y los coches de viajeros. Estos furgones generan la electricidad necesaria para alimentar los motores eléctricos de la unidad motriz y para mantener los servicios a bordo.
La construcción de esta serie consistió en la reforma de 15 unidades de la Serie 130 de Renfe, las numeradas entre 130.011 y 130.025, formadas por una composición Talgo serie VII y dos cabezas tractoras. La modificación se realizó en los remolques extremos de las composiciones, sustituyéndolos por unos nuevos furgones extremos (Coche Extremo Técnico, o CET) con un grupo generador impulsado por un motor diésel de 12 cilindros MTU 12V 4000R43L de 1800 kW de potencia, una cilindrada total de 57,23 litros y 6600 kg de peso, idéntico al que montan las cabezas tractoras del Talgo XXI (serie 355) y las Bitrac de CAF. Estos generadores también alimentan los servicios al tren, por lo que la potencia suministrada a los motores de tracción (2 x 1800 kW) es sensiblemente inferior a la generada.
El peso en servicio, o bruto, del Coche Extremo Técnico (CET) es de 46,6 toneladas, lo que impide que pueda descansar sobre rodales Talgo clásicos, por lo que incorpora un boje convencional (idéntico al de las cabezas tractoras pero desmotorizado) en un extremo que transmite el peso, y un rodal compartido con el siguiente remolque. Todo el CET se dedica a equipamientos, en lugar de los asientos que incorporaban los 130, por lo que esta versión tiene 265 plazas, 34 plazas menos que su versión eléctrica.
La reforma se anunció en diciembre de 2009, con un coste total de 78 millones de euros, y se incorporaron al servicio comercial a partir del 17 de junio de 2012.
Prestan servicio desde el 17 de junio de 2012 en la relación Madrid-Galicia y Alicante-Galicia, reduciendo hasta 57 minutos el tiempo de viaje.
La velocidad máxima autorizada en su puesta en servicio fue de 240 km/h con alimentación a 25 kV, aunque en la LAV Orense-Santiago (actualmente en ancho ibérico) solo se homologó a 220 km/h. Desde el 17 de diciembre de 2015, con la puesta en servicio del tramo Olmedo-Zamora de la Línea de alta velocidad Olmedo-Zamora-Galicia, los servicios con destino Zamora están autorizados a circular a 250 km/h en la LAV Madrid-Olmedo, y desde el 1 de febrero de 2016 también los servicios que circulan por la misma línea con destino Galicia.
Desde el 17 de junio de 2012 estas unidades prestan servicio en la relación Madrid-Galicia; estos son los servicios del denominado Plan Galicia de Renfe Operadora y a partir del 17 de septiembre de 2018 se presta servicio en la relación Cartagena Madrid-Puerta de Atocha:
El 22 de enero de 2018, con la inauguración del AVE a Castellón, la unidad 13 es utilizada entre Valencia y Sagunto para escoltar al tren AVE inaugural en caso de que este se quedara sin electricidad.
El 17 de septiembre de 2018 una unidad se destina al servicio Alvia entre Cartagena y Madrid-Puerta de Atocha.
Después de la apertura de la LAV Antequera-Granada y gracias al cambiador de ancho que se construye a la estación de Granada-Mariana Pineda, los trenes de esta serie circularán también de Madrid Puerta de Atocha a Almería, pasando por Córdoba, Antequera y Granada en ambos sentidos. El servicio Alvia que prestará la serie 730 sustituye a los trenes Talgo que van ahora por Linares Baeza. El tiempo de viaje entre la ciudad almeriense y la capital española será considerablemente reducido.
En 2020, por la pandemia del Covid-19, algunas unidades 730 son transformadas por dentro para trasladar enfermos entre comunidades autónomas. Dicha reforma consiste en quitar asientos del interior para que el espacio libre sea ocupado por camillas y otros utensilios para el cuidado de un enfermo por Coronavirus dentro del tren.
La rama número 12 de esta serie descarriló el 24 de julio de 2013 a aproximadamente 3 km de la estación de Santiago de Compostela, concretamente en el punto kilométrico 80,620. El convoy tenía como origen Madrid-Chamartín y destino Ferrol. Fallecieron 81 personas y otras 141 resultaron heridas de diversa consideración. Es uno de los accidentes más graves de la historia ferroviaria de España. Tras el accidente, los restos fueron llevados a la explanada de la empresa Gruas Estación de A escravitude para su investigación, lugar donde fue custodiado 6 años hasta agosto de 2020, fecha en la que fue desguazada por parte de Renfe.
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