ビッグボーイ
一方ディーゼル機関車の普及に対抗して、従来からの蒸気機関車メーカーも蒸気機関車の改良を試みた。転がり軸受を動輪に採用して保守の手間を軽減し、給排気にポペットバルブを採用して効率を改善するなどの試みが行われた。またペンシルバニア鉄道やチェサピーク・アンド・オハイオ鉄道では蒸気タービン機関車の試行も行われた。しかしこうした技術はある程度の効果はあったものの、ディーゼル機関車に対抗するには遅すぎる開発であった。1936年に開発されたユニオン・パシフィック鉄道3985形蒸気機関車通称チャレンジャーと、1941年に開発されたユニオン・パシフィック鉄道4000形蒸気機関車通称ビッグボーイは、巨大な関節式蒸気機関車で、高速性と牽引力を兼ね備えており、これまでにない高速で貨物列車を牽引することができた。105両のチャレンジャーと25両のビッグボーイが製造され、第二次世界大戦の戦時輸送で大きな役割を果たした。ビッグボーイは出力が6,000馬力に達し、世界中で実際に製造された蒸気機関車の中で最大であった。