車運車
国鉄末期からJR初期にかけては、モーダルシフトに対応したピギーバック輸送用の私有貨車も存在した。大型トラックについては車両限界の問題から、特殊な低床貨車、または荷箱のみを鉄道輸送するスライドバンシステムの開発が必要であった上に、それでも積み荷などに制限を受けてしまう問題があって実用化されなかった。小型の3トントラックや石油輸送タンクローリーのピギーバック輸送はバブル景気の時期にトラック運転手の採用難や高速道路の渋滞問題などから実用化されたが、バブル崩壊後の景気後退とともに鉄道輸送のコストメリットが失われ、2000年(平成12年)に打ち切られた。
乗用車は当初は無蓋車や有蓋車に載せているだけであったが、空間の有効利用の観点から後には乗用車用の車運車については各国で2段積みのものが開発された。アメリカ合衆国では車両限界が大きいため、小型車専用で3段積みの車運車もある。
日本では、2段目に搭載する方法として車運車にエレベーターを内蔵したり、横向きに自動車を詰めて載せるためにターンテーブルを装備したり、様々な方法が初期に試作されたが、こうした方式では荷役が面倒でかつ車両が複雑化するため普及しなかった。世界的に最終的に普及した方式は、列車の一番端に斜路(ランプウェイ)を掛けておいて自動車が自走して列車に乗り込み、車両間の連結面に渡し板を掛けておいて列車上を自走で積載位置まで移動する方式である。2段に積むものでも、2段目同士での渡し板を掛けておいて車上を自走で移動する。
2004年にカナディアン・ナショナル鉄道は1950年代と同様に再び車運車の技術の最前線に立ち、より軽い素材であるアルミニウムを使用した。ジョンズタウン・アメリカ社 (Johnstown America Corporation) によって2004年12月に製造開始された新しい車両は、Aluminum Vehicle Carrierの略でAVCのブランド名が付けられている。200両のアルミニウム製車運車が製造され、古い鋼鉄車両に比べてより振動が少なく、内部が広く、優れた妻扉部の保護があり、そしてさびることがない。カナダ太平洋鉄道もまたこの形式の新型車両を375両発注した。アムトラックのオートトレイン用に製造された新型車両は、カナディアン・ナショナル鉄道やカナダ太平洋鉄道向けのものと異なっており、3 インチ(76 ミリ)高さが低く、また穴あきの側パネルの代わりに穴のないパネルを使っている。この設計はよいものであるが、扉が取り付けられたヒンジに問題があることが分かっている。
車運車が登場した頃は道路状況も悪く、鉄道輸送による需要があったものの、昭和40年代後半からの国鉄の相次ぐストライキによる信頼性の低下や貨物運賃の値上げの影響を受けて自動車メーカーが鉄道輸送から離れ、自動車専用船やキャリアカーを利用した輸送へ転移していった。1985年(昭和60年)3月で一旦ク5000形による自動車の鉄道輸送は全面的に打ち切られたが、1986年(昭和61年)5月から部分的に再開された。しかし最終的に1996年(平成8年)3月に車運車を利用した自動車の鉄道輸送は全廃された。
自動車はその大きさに比べて重量が小さく、重量を基本として運賃を定める国鉄の貨物運賃制度では掛かる経費に比べて収益が少なくなってしまうという問題があり、車運車については当初荷重を実荷重とは別に運賃計算用に適宜定めていた。このため、初期の車両は車体に表記されている荷重は実荷重よりかなり重いものとなっている。1966年(昭和41年)に「高圧タンク車等に積載された貨物の運賃計算トン数の特定」という国鉄公示が出され、車体表記とは無関係に運賃計算トン数が定められることになった。ク5000形の場合、実際の荷重は10トン程度であるが、運賃計算トン数は26トンである。
その後、1960年代に自動車メーカーからの新車輸送用として、無蓋タイプの車運車が再び新製された。前述の通り車運車の形式区分は存在したものの、新製当初は有蓋タイプのみを対象としていたため大物車(記号「シ」)に分類された。その後、1965年の称号規定改正で無蓋タイプの車運車の形式区分として「ク」を割り当て、従前の車運車も一斉に称号改正を行った。
なお最初のうちは、新車の貨車への積み下ろしは様々な方法が試みられた。一台ずつパレットに搭載・固定した後に、クレーンでパレットを積み下ろしする方式(シム1000形)、直接貨車に乗り入れて、全長の長い車はターンテーブルで水平方向に転回する方式(シム2000形)、直接貨車に乗り入れて上部へはターンテーブルとエレベーターで積み下ろしを行う方式(シム3000形)、キャリアカーの様に上段が上昇・降下して積み下ろしをする方式(ク300形)などである。しかし、どの方式にしても積み下ろしに手間がかかる上に、駅側で設備が必要になったり貨車の機構が複雑になったりという欠点があった。このため、1966年(昭和41年)に車運車の標準形式としてク5000形が登場、積み下ろしを行う駅に積み下ろし用のスロープ設備を常備して、自走で積み下ろしをする方式が採用された。