重型钢轨、防腐枕木、调度电话、自动闭塞、机械化铁路养护等设备得到广泛采用。运输组织方面，苏联于1935年首次编制及实行了全国铁路列车运行图，取代了以往的区段制运行图，以提高铁路运输工作的协调性。
卫国战争时期.1941年6月，纳粹德国对苏联发动全面进攻，由此开始了长达四年的苏联卫国战争。德军利用其空中优势对苏联铁路设施狂轰滥炸，仅1941年6—12月德军空袭铁路设施5939次，每昼夜33次，投弹超过4.6万枚，1504次空袭导致列车运行中断。整个战时德军空袭铁路设施19，863次，