A vasúti közlekedésben a sebesség növelése egyben a versenyképesség növelését is jelenti a közúti és a légi közlekedéssel szemben. A kezdeti kísérletek hagyományos építésű járművekkel és pályán folytak. A kerék-sín rendszerrel a francia SNCF vasúttársaság Párizs – Lyon közötti vonalán 1981-ben 380 km/h-ás sebességet értek el, 1991-ben egy szerelvény elérte az 510 km/h-ás sebességet. A kísérletek másik iránya a kerék nélküli rendszerek fejlesztése, ahol a jármű alátámasztására légpárnát, mágnespárnát alkalmaznak. A járművek mozgatásához szükséges energiát a lineáris indukciós motor biztosítja. Vannak elképzelések a csővasúti megoldásra, ahol vákuum meghajtással az elméleti számítások alapján 8000 km/h-ás sebesség is elérhető. A nagysebességű hálózatok kiépítésével a vasúti közlekedés a légi közlekedés komoly alternatívája lehet a jelenleginél nagyobb távolságok esetén is.

Transzszibériai Vasút

A hagyományostól eltérő megoldások is születtek. A nagy emelkedésű területeken az adhéziós vontatás nem jöhetett szóba. Így született meg a fogaskerekű és a siklóvasút. A fogaskerekű vasút esetén a pálya hossztengelyébe fogaslécet fektetnek, a mozdony fogaskerékkel kapcsolódik hozzá. A siklóvasút esetében nincs mozdony. A mozdony szerepét a pálya alsó vagy felső végpontjába telepített hajtógép biztosítja. A hajtógép és a kocsik kötéllel kapcsolódnak egymáshoz. A különleges megoldások közé tartoznak az atmoszferikus, a pneomatikus vasútvontatási módok.

Budavári Sikló

A városi forgalom növekedése vetette fel a közlekedés megvalósításának új formáját. 1863-ban, Londonban megnyílt az első gőzvontatású földalatti vasút, a metró. Az európai kontinensen az első földalattit Budapesten 1896-ban adták át a forgalomnak, villamos vontatással.

A városokban az első kötöttpályás közlekedési eszköz a lóvasút volt. Térhódításának kezdete az 1800-as évek közepe. A gőzüzemű vontatás a városokban nem terjedt el. A villamos vontatás fejlődése volt a következő lépcsőfok. Az első vontatási kísérletek Berlinben, 1881-ben indultak meg. Kezdetben 1000 mm-es, később 1435 mm-es nyomtávú pályákat építettek. A sínprofilok közül a Phőnix-sín terjedt el, melyet hengerléssel 1877-től állították elő.

A keskeny nyomtávolságú vasútvonalakon használt mozdonyok hajtómotorja.