Тепловозы - локомотивы с первичным двигателем внутреннего сгорания (чаще всего дизелем). Колесные оси у них соединяются с двигателем при помощи механической, гидравлической или электрической передачи. По виду работ, для которых предназначаются локомотивы, различают грузовые, пассажирские и маневровые тепловозы.
Первые попытки создать тепловоз предпринимались еще в конце XIX века. В 1912 году в Германии Рудольфом Дизелем был построен первый магистральный тепловоз. В последующие годы над тепловозами активно работали в США, где они получили широчайшее распространение на железных дорогах. В СССР первый тепловоз построен в 1924 году. Тепловозная тяга получила в СССР широкое применение после войны. Коломенским и Луганским заводами созданы прекрасные образцы тепловозов, работающие на магистралях стран СНГ, Ближнего Востока и Африки и поныне.

Тепловозы - удобные и экономичные локомотивы. Они используют дешевое и грубое нефтетопливо и не требуют контактной сети. При этом их КПД составляет в среднем 30%. Мощность современных тепловозов достигает 3500 л.с. и более. Им по силам вести огромные тяжеловесные составы на проблемных участках пути. Многие модели грузовых тепловозов специально выпускаются в двухсекционном варианте. Применяют тепловозы и на пассажирских перевозках и для маневровых работ на станциях. Современные тепловозы развивают скорость до 160 км/ч. Рекорд скорости среди тепловозов принадлежит отечественному ТЭП80. Он установлен в 1993 году и составляет 271 км/ч.

Газотурбовозы - локомотивы, у которых двигателем является газовая турбина. Посредством электрической передачи двигатель соединяется с генератором, ток, вырабатываемый этим генератором, подается на электрические двигатели (их обычно по одному на каждую ось локомотива), которые и приводят колеса в движение.
Первые попытки создать газотурбовоз предпринимались в 1940-х годах. В 1948 году они появились на железных дорогах США, а в 1959 - в СССР (модель Г1). В разное время над газотурбовозами работали в Швеции, Швейцарии, Чехословакии и Великобритании. Советские газотурбовозы Г-1, ГТ101 и ГП-1 после проведения испытаний так и не были запущены в серию. Хотя газотурбовозы имеют меньшую удельную массу, просты в конструкции (газотурбовоз в 2 раза короче тепловоза аналогичной мощности) и используют относительно дешевое топливо, они так и не нашли широкого применения на транспорте. Их низкий КПД (примерно 15%) сделал их неконкурентоспособными по сравнению с тепловозами и электровозами.
Работы по улучшению КПД газотурбовозов недавно начаты в России. 4 июля 2008 года экспериментальный газотурбовоз ГТ1 провел грузовой поезд по участку Куйбышевской ЖД.

Как известно, мало проложить рельсы. Надо, чтоб еще по ним что-нибудь ездило. За более чем 200 лет со дня создания Ричардом Тревитиком первого паровоза человечество разработало и сконструировало множество моделей локомотивов и вагонов. Различных видов тяги, различного предназначения, некоторые из них уже отошли в небытие, другие и сейчас колесят по железным дорогам всего мира. В этом разделе обсуждаем все, что когда-либо двигалось по рельсам.