1940年代より、電気式蓄音機の出力をレールにつなぎ、車両に搭載したスピーカーから音を出す構造のものが存在した。その後改良され、1970年代には蒸気機関車のロッドの動きに同期してブラスト音を出すPFMサウンドが出現した。また、外部の音源からの音声信号を無線で飛ばし、車載の受信機で受信してスピーカーから再生するものもあった。1990年代にはデジタル式の音源を備えたものが普及している。2000年代以降、サウンド機能のあるDCCデコーダー以外にもカンタムサウンドやMRCシンクロサウンドボックスのように従来のアナログコントローラーを使用し、車載のデジタル音源から車両の電圧変化に応じて音を出すものがある。
一部の愛好者やメーカーによって内燃機関を搭載した鉄道模型が製造されている。生産数は少ないが熱心な愛好者の手によって伝承されている。内燃機関にはガソリンエンジンやグローエンジンを使用し、実物のガス・エレクトリック方式のように発電機を駆動して電気モーターで推進するものや、減速機を介して動輪を駆動するものが存在する。またレシプロ機関だけでなくガスタービンを動力としたものも一部の愛好者の手で作られている。
当初は簡易なボイラーと単動首振りエンジンを組み合わせた、動き出したら水または燃料がなくなるまで走り続ける物が多かった。そのうちに実物と全く同等なつくりで、人間をのせた車両を牽いて走る模型が主流となった。これは給水、焚火、運転が実物どおりでタービン発電機やインジェクタまで装備するものが現れた。またアメリカで実用化された関節式機関車を、実物どおりのボールジョイントの給排気管で結ぶ模型も出現している。また、蒸気タービンで発電して電動モーターで走る模型も試作されている。手軽に運転できる電動式模型の普及により一時期廃れていたが、1970年代半ば頃から一部の熱心な愛好者と彼らに支えられた新たなメーカーの参入により以前に比べよりハードルが低くなってきている。また、近年、各地で愛好者が集う運転会が開かれ、徐々に愛好者は増えつつある。また、メルクリンなどの既存のメーカーも新製品を出しつつある。電子工学の進歩により、小型模型をラジオ・コントロールすることが可能になり、1番ゲージでは多くの人たちが楽しむようになった。2000年代に入るとイギリスのホーンビィからOOゲージの電熱蒸気機関車が発売され、外部から汽笛吹鳴までコントロールできる完成品も発売された。これらはライブスチームと呼ばれる、庭園鉄道の一分野として楽しまれている。
鉄道模型が登場した頃は、手で押すものであった。時代の進歩とともに、ぜんまい駆動や蒸気による自力走行できるものになり、最終的に電気による外部からのコントロールが可能になった。それは、乗ってコントロールする必要があったり、あるいは動き始めたら放置せねばならない蒸気駆動より、室内で楽しめるより小さな電動模型への進化であった。もちろん蒸気駆動はライブスチームとして特化した進化をとげたが、電動模型はより小さなサイズへと向かった。
同一の線路上の複数の車両を個別に制御する方式の総称。車両の運転のみならず、警笛、前照灯・尾灯の点滅などもこの概念に含まれる。1960年代頃からは直流に交流を混ぜて流し、周波数によって識別する方式としてゼネラル・エレクトリックのアストラック（Automatic Simultaneous Train Controls 、ASTRAC）や交流と直流を同時に流す方式などがあったが、アナログ方式ではせいぜい数台が限度であった。三線式の線路を使用したメルクリンのデルタシステムもあった。デジタル式ではホーンビィのZERO-1やメルクリンのメルクリンデジタル等があった。他にCTC-16というデジタル式もあった。いずれも専用のデコーダを搭載するもので、一部を除き従来の車両と同じ線路上を走らせることはできなかった。2000年代以降はデジタルコマンドコントロール（DCC）が世界的な標準になり、欧米ではあらかじめDCCの搭載を想定したコネクタを装備した車両が普及している。DCCでは理論上、アドレス長が10bitの場合、同時に1024台に指令を出すことができる。
真っ先に配役が決まったのは、主人公ワトソン役の第一候補だったパニンである。「並外れて感性の鋭い俳優」で、自身も監督経験があるパニンは、カヴン監督の意図を正確に理解し、キャスティングなどにも積極的に参加した。後に、監督は「プロジェクトの大部分はパニンのおかげで成り立っている」と述懐している。続いてペトレンコがホームズ役の第一候補に挙がった。ペトレンコは、この重要な役で俳優としての印象が左右されることを心配し、また自分がホームズのイメージではないと考えて一旦は断った。しかし別作品の撮影が突然中止になり、監督の説得を受けてテストに参加することになった。監督によると、当初パニンもこの配役に反対していたが、テストで考えを変えたという。「君（監督）がどうしたいのか分かってきた気がする。」「（うまくいかないと思うが）もしうまい具合に事が運んだらさぞ面白くなるだろう。」やがて撮影が終わる頃には「彼（ペトレンコ）とだったからうまくいったんだ。」と話すようになっていた。もちろん役作りは初めから順調だったわけではない。ペトレンコとパニンは役柄さながら二人三脚で、本作独自のホームズ＆ワトソン像を築いた。撮影開始当時、ペトレンコは役柄がつかめず不安を感じていた。パニンは「イゴール、君は燃えればいい。私が支えるから。」と励まし、ステレオタイプから脱却して自由に演技をするよう促した。試行錯誤の中で、ロンドンの街を生き生きと駆け回るホームズと、彼に振り回されながらも手綱を引き締めるワトソンのキャラクターが確立されていった。ペトレンコは「パニンからパートナーとしての力強い支えを感じていた。彼が受け止めてくれるとわかっていたから手探りでパスを送ることができた。」と感謝し、「パニンのような演技の名人と仕事ができたことは幸いだった。彼のもとで僕は多くを学んだ。僕の学校だったんだよ。」と振り返っている。