列车16:48从上海站始发，第3日08:17到达终点站乌鲁木齐站，中间一共停靠21个站点（详情见表）。全程3998公里，运行时长为39小时29分钟。客运由乌鲁木齐局乌鲁木齐客运段上海车队担当，使用25T型客车（共18车厢）。列车始发时间为：2004年4月18日。
Z40次直特列车，从徐州站出发，班次名会转变成Z41次列车。
列车途经省份：上海市，江苏省，安徽省，河南省，陕西省，甘肃省，新疆维吾尔自治区等1市1区5省。
列车平均速度：100.94km/h
途经线路：沿京沪线（上海站-徐州站），陇海线（徐州站-天水站），兰渝线，兰新线（兰州站），兰新客专（西宁站-乌鲁木齐站）等运行。
机务运用：Z40次列车需要在兰州站进行更换机车等。
车站区段
本务机车
乌鲁木齐至兰州
兰局兰段和谐1D型电力机车/复兴1型电力机车/复兴3型电力机车
兰州至上海
兰局兰段和谐3D型电力机车
沿途站点：
车站名称
车站规模
发车时间
停靠时间
车站所属
天数
上海站
7台15线
16:48
/
中国铁路上海局集团有限公司
1天
苏州站
7台16线
17:39
3分
1天
无锡站
7台12线
18:07
3分
1天
常州站
5台13线
18:37
9分
1天
南京站
8台16线
19:53
6分
1天
蚌埠站
4台24线
21:30
3分
1天
徐州站
5台9线
23:01
11分
1天
商丘站
9台23线
00:17
6分
中国铁路郑州局集团有限公司
2天
开封站
2台11线
01:27
3分
2天
郑州站
7台13线
02:16
6分
2天
洛阳站
4台8线
03:45
6分
2天
西安站
9台18线
08:25
8分
中国铁路西安局集团有限公司
2天
宝鸡站
4台10线
10:08
5分
2天
天水站
3台6线
11:46
6分
中国铁路兰州局集团有限公司
2天
兰州站
6台12线
15:58
29分
2天
西宁站
9台21线
17:55
20分
中国铁路青藏集团有限公司
2天
张掖西站
3台7线
20:39
3分
中国铁路兰州局集团有限公司
2天
酒泉南站
3台7线
22:04
2分
2天
嘉峪关南站
3台7线
22:26
8分
2天
柳园南站
二等站
01:07
2分
中国铁路乌鲁木齐局集团有限公司
3天
哈密站
9台12线
03:50
14分
3天
吐鲁番北站
3台8线
06:49
2分
3天
乌鲁木齐站
9台18线
终点
/
3天
目前，上海至乌鲁木齐每天有2个班次的直达特快，即Z304次和Z40次列车。
