Comme l'écrivait M. Dautry,l'œuvre humaine la plus importante du XIX^ème siècle fut sans doute l'immense labeur ferroviaire. C'est la marque géographique la plus typique apposée par ce siècle et, peut-être aussi, le grand événement de cette époque... l'immmensité du réseau ferroviaire, qui compte 1.300.000 kilomètres, est essentiellement l'œuvre d'un demi-siècle (1850-1900). Aucun réseau de transport ne s'est constitué aussi rapidement et aussi magistralement. Presque tous les pays ont été atteints. Pionnier irremplaçable de la « civilisation », le chemin de fer a pénétré presque partout, apportant vie et activité, amenant, dans les régions les plus sauvages et les plus reculées, des savants, des techniciens, des ouvriers, des instituteurs, des journalistes... Sauf quelques contrées particulièrement rebelles sur lesquelles règne aujourd'hui l'avion, il a fait entrer jusqu'aux montagnes, jusqu'aux déserts, jusqu'aux jungles dans le circuit de la communication... Mais pour pénétrer partout - ou presque - quels obstacles le chemin de fer ne dut-il pas vaincre : la montagne, le désert, la jungle, la forêt tropicale, les marécages et même la mer pour laquelle fut créé le ferry-boat.. Ce bloc, encadré par les instruments des cheminots: sifflet, lanterne, montre, etc., représente dix célèbres locomotives dont le nom restera dans l'histoire du rail.

Pierre Rousseau dans son Histoire des transports, recherchant la première locomotive à vapeur, la trouve à Londres, en 1808, dans l'enceinte close où l'Anglais Richard Trevithick (1771-1833), son créateur, l'exhibe au public, pour un shilling, sur une voie ferrée circulaire, attelée d'un wagon en forme de coupé dans lequel plusieurs personnes prennent place, pour rouler à vingt à l'heure. Elle est élégante. On l'a baptisée Catch me who can (M'attrape qui peut). On la considère comme un jouet. Il faut la rendre efficace. Ce sera l'Anglais George Stephenson (1781-1848) qui s'en chargera. Il travaille comme mécanicien dans les mines et il est remarqué pour ses talents de réparateur de machines à vapeur fixes. Nommé ingénieur à la mine de Willington, il passe, en 1814, aux houillères de Killingworth et fabrique des locomotives pour tracter les wagonnets dans les galeries. Il quittera sa houillère pour fonder à Newcastle la première fabrique de locomotives. En 1829, il met au point, avec son fils Robert, la première locomotive à vapeur à grande vitesse, la fameuse Fusée (Rocket) capable de tirer un train de 40 tonnes à 26 km/h et, à vide, à 56 km/h. Robert Stephenson met au point en 1841 le modèle Long Boiler (longue chaudière) qui est le véritable point de départ de la locomotive à vapeur moderne.

S'inspirant de la Long Boiler, l'Anglais Thomas Russel Crampton (1816-1888) fabrique, en 1846, une locomotive à grande vitesse (plus de 120 km/h, soit dix fois plus que les diligences), en donnant un grand volume à la chaudière et un grand diamètre aux roues motrices. Mais nul n'est prophète en son pays, Crampton doit passer la Manche pour soumettre ses projets aux réseaux belge (ligne Liège-Namur) et français (ligne Paris-Calais). C'est avec des Crampton, à la conception originale et élégante, que furent mis en service, dès 1850, les trains dits express et rapides.

Vers 1860, la locomotive American type 220 (deux essieux moteurs à l'arrière) reste par excellence la locomotive américaine du XIX^ème siècle, immortalisée par la conquête de l'Ouest et le cinéma. L'essieu porteur avant est remplacé par un bogie, grande innovation ferroviaire américaine, qui permet de rouler en souplesse sur les inégalités des voies.
Chauffée au bois (cheminée évasée) ou au charbon (cheminée droite), elle pèse environ 40 tonnes, roule à 100 km/h exceptionnellement, et remorque sans difficulté des trains de 200 à 300 tonnes.

En 1908, la P8 allemande type 230 (un bogie avant et trois essieux moteurs) caractérise la locomotive européenne du début du XX^ème siècle. Elle va être détrônée par le type Pacific 231, mis en service sur le Missouri Pacific Rairload. Véritable symbole de vitesse et de puissance, la Pacific développait 2.200 CV

L'ingénieur français André Chapelon (1892-1978) révolutionne les locomotives à vapeur des années 1930 et permet des vitesses et des tonnages inconnus jusque là en service normal. Longues de 13,71 m et pesant 102,7 tonnes sans le tender, ses locomotives sont du type 231 ou Pacific Chapelon avec un bogie avant, trois essieux moteurs accouplés et un essieu porteur arrière ou bissel. Ce type de locomotive peut remorquer des trains de 500 tonnes, à plus de 110 km/h de moyenne et atteindre des pointes de plus de 130 km/h en tête des trains.

A partir des années 1920, la traction électrique supplante la vapeur, en particulier sur les lignes suisses. La Ae 6/8, surnommée Crocodile, longue de plus de 20 mètres et pesant 128 tonnes, est deux fois plus puissante que les locomotives à vapeur de la ligne du Saint-Gothard où elle hisse à 65 km/h des trains de plus de 300 tonnes.

Mais la vapeur résiste. C'est ainsi que la Pacific carénée « Mallard », conçue par N. Gresley, du réseau anglais LNER, remorque les trains vers l'Ecosse, bat le record du monde de vitesse en 1938, en roulant à 202 km/h, lors d'essais, en tête d'un train pesant 244 tonnes.

Construite en 1953, longue de 31,73 m, la locomotive articulée Garratt type 59 des East African Railways répartit ses 256 tonnes sur 14 essieux, sans endommager les voies, malgré son poids et sa puissance.

Tout en préservant, depuis les années 1930, les petites lignes rurales, l'autorail évolue continuellement. Le X.4200 panoramique de 1959 est un véhicule confortable destiné au tourisme sur les lignes de montagne françaises.

En 1967, la France fait son entrée dans le « club des 200 » (Club des 200 km/h) avec la mise en serviœ du Capitole. En livrée rouge vit; avec sa puissante locomotive CC 6 500 développant 8.000 CV; il s'élance à 200 km/heure sur la ligne Paris-Toulouse.

La silhouette et le « nez» (œuvres de Jacques Cooper, ingénieur français d'Alsthom) des TGV orange et Atlantique bleu et argent sont entrés dans la vie des Français. En 1981, le TGV roule à 260 km/h, puis à 300. Au TGV-Nord, de mai 1993, a succédé, en novembre 1994, l'Eurostar construit par le groupe franco-anglais GEC-Aisthom (à présent: Alstom). Avec l'ouverture du tunnel sous la Manche, le centre de Paris est à 3 h du centre de Londres.