Z501次列车是通过火车轮渡的方法过海的。

火车轮渡是指凭借巨型渡轮，将整列车厢运过江河湖海的火车。就是火车开到海峡的岸边，火车分节推上专用（有火车轨道）的渡轮，开到对岸再重新结合上陆地的火车轨道。

琼州海峡火车轮渡是我国第一条跨海火车轮渡线，它从雷州半岛南端的海安港至海南岛的海口市，全长24公里，年设计运送能力为货运1000万吨，客车8对。

Z501次列车从北京西站到三亚站总共有13站，17:51发车，第三天 07:47到达，全程耗时约37小时56分钟。Z501次列车时刻表经过的站点有北京西站、石家庄站、郑州站、武昌站、长沙站、郴州站、韶关东站、广州站、肇庆站、茂名站、湛江西站、海口站、东方站。