CR400BF迭代升级型于2024年开始设计，2026年初开始制造，先后拟命名为-Y（优化）、-T（提升）等，定名为-X，旨在体现复兴号十周年（2027）以崭新面貌呈现。

2026年08月01日，中车长客首组列车CR400BF-X-5458出厂前往环形铁道试验。2026年09月27日投入载客运营。

智能3.0动车组在二阶段技术提升型动车组CR400BF-GS-5307试装的基础上，合理应用CR450创新成果，结合需求端意见，在关键系统保持既有架构的前提下，进一步优化和完善，全面提升安全性、可靠性、可用性和可维护性，同时提供更舒适的乘车环境。

牵引变流器顶板及门板由钢质改为铝质，优化主电路拓扑结构，中间直流环节使用无LC谐振电路，实现牵引变流器轻量化，减重约8.2%，同时机械接口与既有牵引变流器保持一致，可实现对等互换。通过改变绕组线径和铁芯高度实现电磁优化，配套适形油箱、局部结构优化等措施，在性能基本保持一致的前提下（效率由96.8%变为96%），实现牵引变压器轻量化，单台减重约1.14 t（约18%），同时机械接口与既有牵引变压器保持一致，可实现对等互换。

CED420型自主化主动控制受电弓采用轻量化设计，结构简单，具有良好的弓网耦合特性，设计时速400 km/h，采用单滑板弓头，单杆件变截面上下臂，下臂为一体式铸铝，无需额外喷涂进行防腐，耐候性优良，配套主动控制技术，依据车辆速度、方向、等实施精细化、定制化弓网匹配策略，运用简统化设计，与既有动车组接口一致可实现对等互换。（首批交付6组列车未更换。）

增设动力电池，实现自救援与辅助供电，依靠动力电池可自走行≥40 km，新增半列维持运行等功能， ADD自动降弓装置‌（Automatic Drop Device）增设手动应急弓功能。同时新增极限制动功能，在时速350 km/h时制动距离最多可缩短23%。转向架接口与既有转向架保持一致，为进一步减重并降低旋转部件温升，采用窄斜齿齿轮箱和全新设计的轴箱。

列车网络提升，提升至万兆以太网，车地双向通信、多端视频辅助监测、人机智能交互系统等系统均有一定提升。

增强气压调节系统，能够根据线路情况提前调整策略，保证舒适度。车窗内置防脱结构，在外侧的夹胶玻璃PVB胶层中间增加一层防脱钢网，可以规避中空玻璃的脱落风险。优化客室空间布局，并对坐席进行轻量化，实现全列进一步减重，同时车体采用更轻量化的结构，短编组相较第二代（S）减重逾5.3 t。车内方面，内饰进一步优化，一、二座椅采用轻量化的设计，造型更加符合人体工学，优化充电插座位置，提升充电功率，商务座无线充电增加对UFCS协议的支持。行李架进一步优化，增加强度、增大空间的同时取消每个行李架间的格挡，极大提升行李放置的安全性。