Mélusine a été construite sur la base de deux demi-chaudrons de remorques d'extrémité, ce qui en fait une voiture « ordinaire » qui peut être incorporée lors des campagnes d'essais dans la plupart des rames TGV. En effet, elle est « transparente » pour la rame car elle s'auto-alimente en énergie par un groupe électrogène. C'est ainsi qu'elle peut prendre place dans un TGV Sud Est, Postal, Atlantique, Réseau, PBKA, POS, Duplex, etc. L'Eurostar TMST constitue la seule exception, en raison des spécificités britanniques des rames.
Il arrive même que certaines campagnes d'essais se déroulent durant des circulations commerciales avec des rames en unité simple (afin de ne pas dépasser la longueur des quais).
Son espace intérieur comprend une salle de mesure, un coin repos et une vigie. Cette dernière permet l'observation en temps réel du pantographe arrière qui est utilisé en temps normal sur une rame TGV. Les bogies sont fortement instrumentés.
Les tournées bi-hebdomadaires d'inspections à haute vitesse des LGV sont tracées désormais avec une rame réseau tri-courant et couvrent l'ensemble des lignes françaises mais aussi la ligne à grande vitesse belge n°1 (frontière française - Bruxelles).