鉄道車両の歴史
より車体の長い客車が開発されても、それは単に馬車の客室を前後にいくつか連結しただけのものであり、車内での客室間の行き来は考慮されていなかった。両側のドア1組に付き、前後に向かい合わせの座席が設置され、それぞれ3人程度が座るようになっていた。客車の床は高い位置にありプラットホームは低かったので大きな段差が生じ、車体の脇には乗り込むのを助けるステップが全長に渡って設置された(イギリスは例外的にホームが客車ドアとほぼ同じだった)。馬車と同様に、屋根の上に荷物を載せていたが、蒸気機関車から飛ぶ火の粉によって炎上するといった事故がたびたび起きていた。
客室間の車内での連絡ができない客車は、走行中に密室となるという問題を抱えていた。フランスで1860年に、イギリスで1864年に、相次いで客室内で殺人事件が発生し、終着駅で被害者の死体が発見されるという事態になり、社会的な不安を巻き起こした。旅行者は見知らぬ他人と同室になることを恐れ、特に女性の一人旅は若い男性と同室しないように注意が払われるようになった。後述するように、この頃既にアメリカでは、車端部にドアがあり客室中央に前後方向に通路が通されていてその両側に座席が並ぶ、現代的な客車が使用されるようになっており、それはヨーロッパでも知られていたが、文化的な問題(19世紀当時は欧州にとって米国は後進国と見做されており、後進国の技術を導入することを嫌う関係者が多かった)からかヨーロッパでの導入はなかなか進まなかった。
こうした動力分散方式の車両開発のひとつの到達点として、1964年に東海道新幹線が世界最初の高速鉄道として開業した。東海道新幹線は、全電動車方式の0系を用いている。200 km/hを超える最高速度での営業運転やその列車本数の多さ、在来線と完全に独立したシステムなど多くの点で世界で初めてで特徴的なものであった。
日本における高速鉄道の成功は、航空機と自動車に押されて鉄道が斜陽化しつつあったヨーロッパに大きな影響を与え、まずフランスで高速化の取り組みが始まり、当初は在来線の列車の200km/h走行から始まって、1981年には新幹線よりも最高速度の速いTGVが開業した。しかしTGVでは動力集中方式が採られ、日本の動力分散方式まではヨーロッパに波及しなかった。1991年にはドイツでICEが運転を開始している。
当初は電車に直流電動機を使用していたため、保守に手間が掛かることがヨーロッパで動力分散方式が嫌われた大きな理由となっていた。しかし1990年代に入りVVVFインバータ制御が実用化されると電車に交流電動機が用いられるようになり、保守の手間はあまり問題とならなくなった。また回生ブレーキの技術が用いられるようになると、さらに動力分散方式が有利となり、ドイツでは2000年にICE 3が電車方式で開発された。動力集中方式に拘っていたフランスでも動力分散方式のAGVが開発されるなど、次第に動力分散方式が普及する傾向になっている。
世界で最初の実用狭軌鉄道は、ベルギーのアントウェルペンとセントニコルスの間に1844年11月に開通した。軌間は3 フィート9 インチをメートル法に丸めた1,100 mmであった。またノルウェーでは3 フィート 6 インチ (1,067 mm) の狭軌鉄道が開通し、これは日本やオーストラリア、ニュージーランド、南アフリカなどに影響することになった。ただしベルギーやノルウェーではその後標準軌に改軌されている。狭軌は建設費を安く抑えられるため、山がちな国や発展途上国、植民地などで広く採用されることになった。
工作精度の低い時代には、ピストンや車輪を高速回転させることができず、低い回転数で高い速度を出すためには大きな動輪を必要とした。このため、1軸の動輪を極端に大きく作った「シングルドライバー型」 (single driver) が発展していった。しかし動輪の大型化には限界があり、また1軸のみの動輪では牽引力が不足するため、やがて新しい形式の機関車が開発されていった。
新形式は、主に車軸の数を増やしていく方向で発展した。そしてその発展は主にアメリカが牽引していた。初期には貧弱な線路に対応するために機関車技術を発展させていたが、やがてアメリカの線路は世界でも最高レベルの規格のものへ改良されていき、その中で世界最大クラスの蒸気機関車が用いられるようになっていった。