Jabarkan Rel logam diperkenalkan dari Transportasi rel

Pada akhir 1760-an, Coalbrookdale Company mulai memasang pelat dari besi cor ke permukaan atas rel kayu. Ini yang menyebabkan mulainya penerapan variasi lebar sepur. Pada awalnya, hanya petak balon dapat digunakan untuk berbalik arah, tetapi kemudian, wesel mulai digunakan untuk berpindah jalur.

Suatu sistem dengan roda tanpa flens berjalan di atas pelat logam berbentuk L telah diperkenalkan, dikenal juga dengan istilah plateway. John Curr, seorang manajer tambang batu bara Sheffield, menemukan rel berflens ini pada tahun 1787, meskipun tanggal pastinya diperdebatkan. Rel berpelat ini diambil alih oleh Benjamin Outram untuk jalur lori yang melayani kanal-kanal, dan memproduksinya di pabrik besi Butterley. Pada 1803, William Jessop membuka Surrey Iron Railway, jalur ganda lori, yang kadang-kadang disebut sebagai lori publik pertama di dunia, di London selatan.

Sementara itu, William Jessop yang sebelumnya menggunakan bentuk rel pinggir dan roda berflens berhasil memperpanjang lintasnya ke Charnwood Forest Canal di Nanpantan, Loughborough, Leicestershire pada 1789. Pada 1790, Jessop dan rekannya Outram mulai memproduksi rel pinggir. Jessop menjadi rekan di Butterley Company pada 1790. Jalur rel pinggir umum pertama (dengan demikian juga lintas umum pertama) yang dibangun adalah Lake Lock Rail Road pada tahun 1796. Meskipun tujuan utama dari jalur ini adalah untuk mengangkut batu bara, namun juga mengangkut penumpang.

Kedua sistem konstruksi rel kereta api besi, rel pelat "L" dan rel pinggir, terus eksis bersama hingga memasuki awal abad ke-19. Roda berflens dan rel pinggir akhirnya membuktikan keunggulannya dan menjadi standar untuk kereta api.

Besi cor yang digunakan di rel terbukti tidak memuaskan karena rapuh dan pecah bila dikenai beban berat. Besi tempa ditemukan oleh John Birkinshaw pada tahun 1820 menggantikan besi cor. Besi tempa (biasanya hanya disebut sebagai "besi") adalah bahan ulet yang bisa mengalami deformasi yang cukup sebelum pecah, membuatnya lebih cocok untuk rel besi. Tetapi besi masih mahal untuk diproduksi sampai Henry Cort mematenkan proses aduk pada 1784. Pada 1783 Cort juga mematenkan proses rolling baja, yang 15 kali lebih cepat dalam mengkonsolidasikan dan membentuk besi daripada menempa. Proses-proses ini sangat menurunkan biaya produksi besi dan rel. Perkembangan penting berikutnya dalam produksi besi adalah proses tiupan udara panas yang dikembangkan oleh James Beaumont Neilson (dipatenkan 1828), yang sangat mengurangi jumlah kokas (bahan bakar) atau arang yang dibutuhkan untuk memproduksi besi mentah. Besi tempa adalah bahan lunak, yang cenderung membuat rel besi mengeriting dan mereka bertahan kurang dari 10 tahun. Terkadang mereka bertahan hanya satu tahun di bawah lalu lintas tinggi. Semua perkembangan ini dalam produksi besi akhirnya mengarah pada penggantian rel kayu/besi komposit dengan rel sepenuhnya besi.

Diperkenalkannya proses Bessemer memungkinkan baja dibuat murah, menyebabkan jalur kereta diperluas besar-besaran mulai akhir 1860-an. Rel baja dapat bertahan lebih lama daripada besi. Rel baja mengakomodasi lokomotif yang lebih berat, kereta yang lebih panjang, dan meningkatkan produktivitas operator kereta. Proses Bessemer adalah memasukkan nitrogen ke dalam baja, yang menyebabkan baja menjadi rapuh seiring bertambahnya usia. Tungku terbuka mulai menggantikan proses Bessemer di dekat akhir abad ke-19, meningkatkan kualitas baja dan semakin menghemat biaya. Sehingga, baja sepenuhnya menggantikan penggunaan besi di rel, menjadi standar untuk semua kereta api.

Trem kuda penumpang pertama, Swansea and Mumbles Railway dibuka antara Swansea dan Mumbles di Wales pada 1807. Kuda tetap menjadi moda yang lebih disukai untuk transportasi trem bahkan setelah kedatangan mesin uap, baik sampai akhir abad ke-19. Alasan utama adalah bahwa trem kuda lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan trem uap yang menyebabkan asap di jalan-jalan kota.