У Давньому Єгипті, Греції і Римі існували колійні дороги, що призначалися для перевезення по них важких вантажів. Влаштовані вони були наступним чином: по викладеній каменем дорозі проходили дві паралельні глибокі борозни, по яких котилися колеса возів. У середньовічних копальнях існували дороги, що складаються з дерев'яних рейок, по яких пересували дерев'яні вагони. Є версія, що звідси пішла назва "трамвай", тобто "бревенчатая дорога".
Приблизно в 1738 р. швидко изнашивавшиеся дерев'яні рудничні дороги були замінені металевими. Спочатку вони складалися з чавунних плит з жолобами для коліс, що було непрактично і дорого. І ось в 1767 р. Річард Рейнольдс уклав на під'їзних шляхах до шахт і копалень Колбрукдейла сталеві рейки. Звичайно, вони відрізнялися від сучасних: в перерізі вони мали форму латинської букви U, ширина рейки була 11 см, довжина 150 см. Рейки пришивалися до дерев'яного брусу жолобом догори. З переходом на чавунні рейки стали робити і колеса у возів чавунними. Для пересування вагонеток по рейках використовувалася м'язова сила людини або коня.
Поступово рейкові шляхи виходили за межі рудничного двору. Їх стали прокладати до річки чи каналу, де вантаж перекладався на судна і далі переміщувався водним шляхом.
Вирішувалася проблема запобігання сходу коліс з рейок. Використовували кутове залізо (сплав), але це збільшувало тертя коліс. Потім стали застосовувати закраїни (реборди) у коліс одночасно з грибоподібної формою рейки в розрізі. Сходи з рейок припинилися.
У 1803 р. Тревітік вирішив використати свій автомобіль для заміни кінної тяги на рейкових шляхах. Але конструкцію машини Тревітік зрадив - він зробив паровоз. На двухосной рамі з чотирма колесами знаходився паровий котел з однієї парової трубою всередині. У котлі над паровою трубою горизонтально розміщувався робочий циліндр. Шток поршня далеко видавався вперед і підтримувався кронштейном. Рух поршня передавалося колесам за допомогою кривошипа і зубчастих коліс. Малося і махове колесо. Цей паровоз короткий час працював на одній з рудничних доріг. Чавунні рейки швидко виходили з ладу під вагою паровоза. Замість того щоб замінити слабкі рейки більш міцними, відмовилися від паровоза. Вже після Тревитика, забувши про його винахід, багато хто намагався створити паровоз. Його робили з зубчастими колесами, з штовхачами у вигляді ніг, простягали уздовж шляху ланцюг, які навивається на шків, укріплений на паровозі, і т. д.
Людиною, який зумів проаналізувати, узагальнити та врахувати весь попередній досвід у паровозостроении, був Джордж Стефенсон. Відомі три типи паровоза Стефенсона. Перший, названий їм "Блюхер", був побудований в 1814 р. Локомотив міг пересувати вісім возів масою 30 т зі швидкістю 6 км / ч.
Паровоз мав два циліндра, зубчасто-колісну передачу. Пара з циліндрів виривався назовні. Потім Стефенсон створив пристрій, який було етапним у паровозостроении - конус. Отработавший пар став відводитися в димову трубу.
Другий паровоз був створений у 1815 р. Стефенсон замінив зубчасту передачу безпосереднім з'єднанням кривошипним механізмом поршнів циліндрів з рухомими осями та злучитися колеса за допомогою жорстких Дишель. Стефенсон був першим паровозобудівники, який звернув увагу на шлях і на взаємодію локомотива і шляху. Він змінив з'єднання рейок, пом'якшивши поштовхи, забезпечив паровоз підвісними ресорами.
Стефенсон прийшов до висновку, що шлях повинен бути по можливості горизонтальним і що, незважаючи на дорожнечу колійних робіт, необхідний пристрій насипів та виїмок при будівництві залізниці. На першій у світі залізничної лінії Стоктон - Дарлінгтон передбачалося в якості тяги використовувати коней як найбільш надійний засіб. У 1823 р. Стефенсон став працювати на будівництві цієї лінії, і в тому ж році він заснував перший в світі локомотиво-будівельний завод у Ньюкастле.
Перший вийшов із цього заводу паровоз називався "Локомашен No I". Він мало відрізнявся від попередніх і перевозив вантажі зі швидкістю 18-25 км / ч. Для пересування пасажирських вагонів на лінії Стоктон - Дарлінгтон використовувалися коні. На найбільш крутих ділянках склади пересувалися з допомогою канатів. Були покладені і чавунні, і сталеві рейки.
Перша парова залізниця Ліверпуль - Манчестер була відкрита в 1830 р. З цього часу почався швидкий розвиток залізничного транспорту. У тому ж 1830 р. перша залізниця була побудована в Америці між Чарльстоном і Огеста протяжністю 64 км. Паровози сюди були доставлені з Англії. Потім залізничне будівництво, почали одна за одною європейські країни:
1832-1833 рр. .- Франція, Сен-Етьєн-Ліон, 58 км;
1835 р. - Німеччина, Фюрт - Нюрнберг, 7 км;
1835 р. - Бельгія, Брюссель-Мехельн, 21 км;
1837 р. - Росія, Санкт-Петербург-Царське Село, 26,7 км.
Тут необхідно зауважити, що ще в 1834 р. в Нижньому Тагілі була споруджена чавунна дорога протяжністю 854 м з паровою тягою. Паровоз був побудований батьком і сином Черепанова. Перший їх "сухопутний пароплав" (так у Росії в той час називали паровози) провозив 3,3 т руди зі швидкістю 13-15 км / ч. Крім вантажу, паровоз міг везти до 40 пасажирів. Незабаром Черепанови зробили другий, більш потужний паровоз, який водив склади масою до 16 т. Але цю дорогу не вважають першою залізницею в Росії, так як вона незабаром припинила своє існування - господарі віддали перевагу гужовий транспорт.
Залізниці, зародившись в Англії, поширилися по всьому світу. Усього до 1860 р. було побудовано приблизно 100 тис. км залізничних доріг, з них майже 50 тис. в США, 16,8 тис. - у Великобританії, 11,6 тис. - у Німеччині і 9,5 тис. км - під Франції. З інших країн, де в цей період розгортався залізничне будівництво, слід зазначити Бельгію, де до 1860 р. було побудовано 1,8 тис. км залізниць, Іспанію - 1,9 тис., Італію - 1,8 тис., Австро- Угорщину - 4,5 тис. км. У Росії в 1851 р. було завершено будівництво важливою для країни лінії Ст.-Петербург - Москва довжиною 650 км.
У 60-х роках XIX століття після скасування кріпосного права значно зросли обсяги залізничного будівництва в Росії - на десятиліття з 1890 по 1870 р. вона посіла друге місце після США по введенню нових ліній. У Росії інтенсивне зростання мережі тривав і далі, і лише російсько-турецька війна (1877 - 1879 рр..) Дещо загальмувала цей процес. Але вже з 1892 р. будівництво залізниць відновилося. Їх протяжність за 10 років збільшилася більш, ніж на 20 тис. км.
У 70 - 80-ті роки XIX століття обсяги залізничного будівництва продовжували зростати. У 1880 р. найбільшу протяжність залізниць в Європі мала Німеччина - 33 838 км, за нею йшла Великобританія - 28 854, потім Франція - 26 189, європейська частина Росії (з Фінляндією) - 23 429 і Австро-Угорщина - 19 512 км.
У десятиліття - з 1890 по 1900 р. темп приросту світової мережі знизився до 172,7 тис. км, але в наступне десятиліття він знову зріс до 239,8 тис. км. У 1908 році протяжність залізниць Земної кулі перевищила 1 млн км. У період 1910 - 1916 рр.. залізнична мережа Європи зросла на 24 764 км, у тому числі Італія збільшила свою рейкову мережу на 7,6%, Голландія - на 6,4% Німеччина - на 6,3%, Австро-Угорщина - на 4,1%, Франція - на 4,1%, Бельгія - на 3,6%, Англія - на 2,8%, Іспанія - на 2,4%. Тим часом Росія збільшила свою мережу на 22,6%, а США на 7,9%.
Період між першою і другою світовими війнами має ряд характерних особливостей.
У ряді країн Європи спостерігається фактична зупинка розвитку залізничної мережі. У Великобританії будівництво нових залізниць практично не велося. Те ж саме можна сказати про Чехословаччини, Румунії та деяких інших країнах. Однак це не відноситься до всіх країн Європи. У цей період мережа залізниць Німеччини збільшилася приблизно на 10 тис. км.
Майже на стільки ж зросла довжина мережі у Франції. У СРСР мережа збільшилася майже на 30 тис. км. У Бельгії довжина мережі зросла на 1,5 тис., у Швеції - майже на 3 тис., в Іспанії - на 2 тис. км. У Європі з 1913 по 1939 р. протяжність мережі зросла на 89 тис. км.
До початку другої світової війни приблизно половина світової залізничної мережі припадала на сім держав - США, СРСР, Великобританію, Францію, Німеччину, Італію, Японію. У цих країнах (крім СРСР та Італії) була досягнута дуже висока густота мережі, у багато разів перевершує густоту мережі країн Африки чи Азії. У Європі найбільшу густоту залізничної мережі мали Великобританія, Франція, Бельгія, Голландія, Данія, Німеччина, Чехословаччина, Австрія, Швейцарія. Менш розвинена мережа була в СРСР, Італії, Польщі, Угорщини, Румунії, балканських і скандинавських країнах. Залізничні лінії зосереджувалися в промислових районах.
Залізнична мережа СРСР на 1 січня 1938 р. по протяжності займала друге місце в світі і становила 85,1 тис. км. Основні залізничні лінії меридіонального напрямку зв'язали Донбас, Кавказ і Нижнє Поволжя з Москвою, Ленінградом і північними районами країни. У широтному напрямку важлива роль належала залізничних лініях, що йде з Москви, Ленінграда і Донбасу на Урал і в Середню Азію. Велике значення мала Транссибірська магістраль, яка пов'язала райони Уралу, Сибіру і Далекого Сходу. Турксиб забезпечив найкоротший шлях із Середньої Азії до Сибіру і на Далекий Схід. Але густота мережі СРСР була невелика.
Після другої світової війни залізнична мережа СРСР стала відновлюватися, а потім і зростати. На 1989 р. її загальна довжина склала 1234,9 тис км. Але це вже новітня історія ...