料金は条件次第で変わる可能性があります。

こんにちは。

ブリッセル⇔ルクセンブルク間は、直通なら3時間17分、乗り換え(Arlon)なら、3時間47分程度です。
ただ、多くの列車は、Arlonで乗り換えになるようなので、ここはArlonまでのベルギー国内路線とそこからルクセンブルクへの国際路線とを分けて考えることもできます。つまり、分割してチケットを買うということです。というのも、HEさんもおっしゃっておらるように、ベルギー国鉄(SNCB)は、さまざまな条件にフィットするとお得になるチケットがありますので、どのみち乗り換えるなら、国内路線と国際路線を分けて検索してみてはということです。
ただ、ベルギー国内の年齢での割引対象(シニア、26歳以下)でなければ、分割購入は高くなりますが、もし往復されるのが、「往路金曜日の19時以降、復路日曜日」であれば、WeekendTicketの対象になり、Arlonまでの往復が2等1人22.2ユーロになったりします。また、WeekendTicketは、週末だけでなく新年やイースター、クリスマスなど記念日周辺にも適用されます。詳細はSNCBのサイトで確認できます。もちろんシニア対象であれば、往復6.8ユーロ、26歳以下なら13.2ユーロになります。
割引対象になるようであれば一度試してみてください。

ご参考までに。