Layanan transportasi yang menghubungkan kota-kota besar memegang peranan vital dalam memfasilitasi mobilitas masyarakat, khususnya pada jalur Malang–Jakarta yang mencatatkan tingkat penumpang cukup tinggi. Dua pilihan utama yang tersedia adalah layanan bus dan kereta api eksekutif, keduanya menawarkan keunggulan komparatif dalam hal durasi perjalanan, tarif, dan aksesibilitas. Studi ini dirancang untuk mengeksplorasi profil pengguna kedua moda tersebut, mengidentifikasi determinan yang membentuk preferensi pemilihan, serta mengembangkan model matematis untuk prediksi pemilihan moda pada koridor Malang–Jakarta. Pendekatan penelitian mengadopsi teknik stated preference dengan pengumpulan data langsung melalui instrumen survei yang didistribusikan kepada 100 pengguna bus dan 100 pengguna kereta api. Parameter yang dievaluasi meliputi variasi tarif, selisih durasi perjalanan, perbedaan waktu untuk mencapai terminal atau stasiun, serta variasi jadwal keberangkatan. Teknik analisis yang diterapkan adalah regresi berganda dan model logit binomial. Temuan menunjukkan bahwa faktor tarif dan aksesibilitas memiliki dampak dominan dibandingkan variabel lainnya dalam menentukan pilihan moda. Model prediksi yang dihasilkan mampu mendeskripsikan fluktuasi probabilitas penggunaan antara bus dan kereta api sebagai respons terhadap perubahan atribut layanan. Riset ini diharapkan memberikan kontribusi praktis bagi operator transportasi dan pembuat kebijakan dalam mengoptimalkan standar layanan serta merancang sistem transportasi antarkota yang lebih efisien.