角色主唱系列（キャラクター・ボーカル・シリーズ，简称CV系列）是克理普敦未来媒体（CRYPTON FUTURE MEDIA，下略作“CRYPTON”）以Yamaha的VOCALOID 2语音合成引擎为基础开发贩售的虚拟歌手软件系列。第一版“初音未来（初音ミク）”于2007年8月31日发售，第二版“镜音铃、连（鏡音リン・レン）”同年12月27日推出，第三版“巡音流歌（巡音ルカ）则于2009年1月30日。开放价格，官方估计系列软件实际价格约15,750日圆。
在初音未来之前，同公司已推出过同类型的软件MEIKO和KAITO，但当时只有音乐制作界有兴趣（不过MEIKO的销售数仍是音乐软件中较高的四千套），但KAITO只售出500套。而电子音乐制作界中约八成是男性，因KAITO的失败，一位喜欢动画的员工舍弃之前两套软件以实际歌手为主题印象的概念，提出“美少女角色演出的虚拟歌手”的计划，构思来自一些科幻作品，特别是电视动画《OH!スーパーミルクチャン》，其次是PS2游戏《女神异闻录3》的机器人角色“Aegis”、兵器娘动画《天翔少女》、弐瓶勉的漫画《NOiCE》和《ABARA》，并从声优杂志研究声优，录音时亦要求声优特别重视角色性。和以前同类型软件相比，这是完全不同的新概念，开发企画者希望借由动画声优以及虚拟偶像的人格设定来为电子音乐制作带来更多想像空间与乐趣，而不只单单是靠外观包装的“萌”角色来吸引消费者。但因为“萌”元素较强，发售前公司内也有不少职员反对，专业的音乐制作杂志亦不肯介绍，实际发售后却是事前预计之外的大热潮。
软件使用了Yamaha的VOCALOID 2语音合成引擎，把人类的声音录音并合成为酷似真正的歌声。除了最基本的输入音调、歌词外，还可以调整震音、音速（VEL、Velocity）、力度（DYN、Dynamics）、呼吸声（BRE、Breathiness）、明亮感（BRI、Brightness）、透明感（CLE、Clearness）、口的开合度（OPE、Opening）、性别参数（GEN、Gender Factor）、滑音位置（POR、Portamento Timing）、音高折曲（PIT、Pitch Bend）和音高折曲敏感度（PBS、Pitch Bend Sensitivity）等，最多能够16人合唱，亦支援即时演奏、对应ReWire。制作完成后会以WAV格式输出，但软件本身只可做出歌唱部分，伴奏音声需要使用其他音乐软件合成。相比2003年的VOCALOID，各种性能均有提升。但歌词输入不能辨认は、へ作为助词和う、い作为长音时会分别转为わ、え、お、え的发音，亦不能对应促音，需要自行修改。另外，发音不一定限定于日语，也不一定只可用于歌唱，英语和说话亦可实现，但调整上非常困难。
软件并非设计给初学者，初接触电子音乐制作的用家需要一段时间适应作，因此在2ch等地方也出现不少以此类用家为对象的教学讨论串，大阪电气通信大学甚至于2007年10月19日和10月25日举行以初学者为对象的讲座。
初音未来（初音ミク）（中文界部分人简称为“初音”）由插画家KEI以动漫风格设计人物及绘画，声优藤田咲提供原声。官方表示初音未来擅长由80年代至最新的流行歌曲。2007年8月31日发售，随即大受欢迎，并创下音乐软件界鲜有的高销售量，至12月上旬售出超过25000套。
女声镜音铃（鏡音リン）于2007年11月1日开始发表，男声“镜音连（鏡音レン）”则在同年12月3日发表。铃和连同样由下田麻美提供原声。和初音未来一样由KEI设计人物及绘画。2007年12月27日发售，随着初音未来的热潮，镜音铃、连在初发售时创下音乐软件市场占有率最高62.2%的惊人成绩。2008年5月28日发表于7月发售更新版“act2”。
和前两作不同的是，CV03同时包括日语和英语的歌声数据库。2009年1月30日发售。角色名称“巡”于1月5日公开，意思是“遍布周围的声音（"巡り"伝わる音）”。全名“巡音ルカ”于翌日公开，“ル”汉字为“流”，表示歌曲的流动；“カ”汉字为“歌”或“香”，意思为“歌曲及香气的传达”。和前两作一样由KEI设计角色，声音提供者是声优浅川悠。
初音未来的粉丝们自行设计名字、样貌、服饰、性格等，创作出不同的角色。例如从甩葱歌而来的“小初音未来（はちゅね ミク）”、从2ch洗板事件而来的“亚北音留（亞北 ネル）”、以及没有音乐制作才能的人群心灵拟人化的角色“弱音Haku（弱音 ハク）”得到不少粉丝的支持，更推出各种商品。
有鉴于初音未来身为一个二次元角色在网络上产生的高知名度，有不少用家希望CD化、动画化、游戏化。在2007年10月开始有一些企业向CRYPTON提议各种以角色为中心的企画，包括电子游戏、漫画、人物模型。对此负责企划及贩卖的佐佐木涉在当时表示会“慎重考虑，但CRYPTON未必能够负荷大型的计划”。
Frontier Works于C73发售Fanbook“‘初音未来’‘镜音铃’CV系列 公认Fanbook 2007winter”、围巾、抱枕。AXIA（Almighty X Item Amusement）和COSPA亦会发售关联商品。
同年12月3日，CRYPTON开设让用户投稿音乐或图片作品的消费者自组媒体（Consumer Generated Media、CGM）式网站PIAPRO （页面存档备份，存于互联网档案馆）（全称“peer production”）测试版，计划至公开初版只有两周，最初投稿的音乐作品是“http://piapro.jp/a/content/?id=9uq8oudjr34q7p1n&pid= （页面存档备份，存于互联网档案馆）”。开启网站后两小时半超过700人注册为用户，一日后超过三千人。而投稿的作品多是画作。12月6日，影片分享网站zoome和PIAPRO合作，开始接受影片投稿，作品会由藤田咲和下田麻美观赏评选，并会在zoome的网上节目《藤田咲和下田麻美的TDKI（投稿影片向上委员会）（藤田咲と下田麻美のTDKI（投稿動画向上委員会））》介绍。12月20日至2008年1月下旬发放6回，前序于2007年12月11日发放。两个企划的目的是发掘有潜力的创作人和发展CGM。而经过2007年12月一次作品的版权问题后，CRYPTON更想以此提供给用户一个版权限制更适合网上创作的地方。于2008年9月2日公开手电版。12月8日开始，用户经由PIAPRO于iTunes Store发售歌曲。另外，PIAPRO是非牟利的。
网络游戏《钓鱼天堂！（釣りパラダイス！）》于2007年12月21日至翌年1月25日举行以初音未来为中心的活动，于2008年1月再加入镜音铃，同样是歌唱游戏的主题曲《水滴（しずく）》。
同年12月28日，NICONICO动画举行抽奖活动，抽选使用了初音未来的其中100个原创作品，中奖者会获得镜音铃、连的软件，2008年1月7日截止，1月10日公布结果。
2007年12月29日至31日，KEI以同人志的形式发售画集《VOCALOIDs》，内容包括部分未公开的人物初期设定。2008年1月21日发售《做得到的初音未来&镜音铃、连 VOCALOID2 & Windows Vista/XP对应（できる初音ミク＆鏡音リン・レン VOCALOID2 & Windows Vista/XP対応）》，藤本健、大坪知树等著。以初学者为对象，含大量图解的解说书本。同年3月8日由Yamaha发售《初次的初音未来 VOCALOID2 Offical Guide Book（はじめての初音ミク ボーカロイド2 オフィシャルガイドブック）》。
2008年5月9日，PIAPRO发表和手机小说网站forest novel合作的“まぜ生★学園”，应募学园的校歌。5月21日，CRYPTON开始在“10YenポケットFlash”发放初音未来、镜音铃、连有关的内容。
同年5月5日，网络游戏《魔法飞球》发表于5月22日举行与初音未来合作的活动，加入为游戏的角色之一，活动期间的背景音乐也会改变。6月5日再加上镜音铃。6月12日，则再加入镜音连。
同年6月18日发表PIAPRO和《周刊少年Magazine》合作于7月发售“未来箱（暂称）（ミク箱（仮））”，当中收录画作和音乐DVD。7月9日发表正式名称“初音未来 MIXINGBOX（初音ミク MIXINGBOX）”。
同年7月25日发表于C74发售混合吧☆天然声音feat.初音未来 1st Anniversary♪（まぜてよ★生ボイスfeat.初音ミク 1st Anniversary♪），收录初音未来、镜音铃、连、MEIKO、KAITO的五首原创曲。
2008年8月1日发表NENDOROID（ねんどろいど）造形的初音未来、镜音铃、连会出现于世嘉的游戏Virtua Fighter 5R。
CRYPTON对十八禁同人作品大多默认，但有部分超过可默认的作品可能会因损害角色形象而劝告停止制作，上载到NICONICO动画的作品甚至会要求删除，亦曾公开表示收到投诉而要求NICONICO动画删除一位用户 （页面存档备份，存于互联网档案馆）的大半作品。另外，因用户的希望，原本禁止使用于任何软件（包括游戏）的限制于2008年2月22日解决。亦有人抱怨人物模型的审查基准过分严格，其后已放宽限制。
