Jednak na większą skalę pociągi pancerne zostały użyte dopiero w czasie wojny austriacko-włoskiej (1866) i wojny francusko-pruskiej (1870–1871). Opancerzonych w sposób prowizoryczny pociągów używali Brytyjczycy podczas II wojny burskiej. Dojrzałe konstrukcje pociągów pancernych, pokrytych w całości stalowym pancerzem i uzbrojonych w obrotowe wieże artyleryjskie, pojawiły się dopiero podczas I wojny światowej. Używane były głównie przez Austro-Węgry, Niemcy i Rosję na froncie wschodnim. Na wielką skalę pociągów pancernych, w dużej mierze improwizowanych, używały wszystkie strony podczas wojny domowej w Rosji, czemu sprzyjała słabo rozwinięta sieć dróg na tamtych terenach. Podczas II wojny światowej pociągów pancernych bojowo używała Polska, Niemcy i Związek Radziecki. Oprócz zadań bojowych pełniły także funkcje patrolowe i policyjne.