但是，蒸汽機車工作起來很費能源。所燒掉的煤中。隻有7％用於推動車輪，93％的煤都沒有被利用。同時，蒸汽機車還要“喝”大量的水，每走10千米就要消耗2000千克的水。這在缺煤、少水的地區就很不方便了。此外，機車冒出的黑煙會汙染環境，蒸汽機車的操作也較複雜，勞動強度大，又是加煤，又是加水。還要注意鍋爐的蒸汽壓力，等等。
隨著科學技術的不斷進步，出現了內燃機車、電力機車。與蒸汽機車相比，它們具有更好的性能。可以把運費進一步下降1／2。很多國家。早在60年代就用內燃機車或電力機車取代了蒸汽機車。漫話內燃機車和電力機車
內燃機車和電力機車都誕生於19世紀末。內燃機車的工作原理是：讓柴油或煤氣燃料在汽缸裏燃燒，利用燃燒時產生的溫度高和壓力大的氣體去推動活塞，帶動車輪前進。而電力機車則利用電力，通過電動使車輪轉動起來。
這兩種機車比蒸汽機車先進多了。內燃機車可把燃料的28％用於轉動車輪，這比蒸汽機車隻用上7％的燃料高出了3倍，加足了油和少量水，一口氣就可以跑上1000多千米。雖然內燃機車本身的造價是相同馬力的蒸汽機車的2倍，可運行費用僅是蒸汽機車的40％左右，而且鐵路沿線的輔助設施較少，所以總的維修費用也較低。在國外，特別是美國，幾乎都采用柴油機車，並且大部分是由柴油發動機驅動發電機，用產生的電力再驅動電動機使機車行駛。采用這種傳動方式的機車，叫做電傳動柴油機車。在英國，倫敦與愛丁堡之間行駛的電傳動柴油機車德爾奇克號，牽引1500噸的列車時速可達160千米以上。世界上柴油機車的先鋒是德國，早在1937年，飛行漢堡號就已達到時速187千米的高速。在日本，由於石油要靠進口，柴油機車數量並不多。在我國，內燃機車已成為鐵路運輸的主力。總之，在經濟性和高速化方麵，柴油機車有著很大優勢。
柴油機的發明者是德國人叫魯道夫·狄塞爾。他到美國推銷他發明的柴油機，美國通用電器公司一位叫蘭普的技術人員，試用德國人的柴油機組裝了一台電傳動的內燃機車。這是世界上第一台用柴油機作動力的機車，是內燃機車電傳動原理的第一次應用，是現代內燃機車的鼻祖。內燃機車雖然有不少優點，但目前內燃機的單機功率還不如電力機車的電機功率大。如果鐵路要翻山越嶺，有些路段坡度較大，這時內燃機車就有些“力不從心”，要改用電力機車了。我國的寶成鐵路，經過秦嶺的一段路山勢陡險，行駛的就是由我國自製的電力機車。
電力機車有直流、交流兩種。機車內裝有電動機，利用電力使車輪轉動起來。它的機械構造比內燃機車簡單，購買、保養的價格都較低，而且功率大。它的工作效率很高，沒有汙染。在電力資源較豐富的國家，如日本，電力機車就占絕對優勢。用煤作一次能源，進行火力發電，有30％的熱能可以轉變為電能，而電力輸送及電機工作的效率都很高，所以電力機車的能量利用率較高，遠遠大於蒸汽機車隻有7％的利用率，因此，應用電力機車可節約能源。但電氣化的鐵路沿線要設置變電所、電網，這些設備要花很多錢。所以，在運輸繁忙的幹線上，電力機車較為適用，而在運輸不忙的支線上，使用內燃機車更為經濟、合理。
世界上最早實現鐵路電氣化的國家是多山地的瑞士。而電氣化鐵路線路最長的國家是蘇聯。到1983年，蘇聯的電氣化鐵路有46826千米，占全世界的271％，占全蘇聯鐵路的326％。電氣化鐵路線路在1萬千米以上的國家還有日本（14438千米）、德國（11553千米）、法國（10335千米）。
我國也在積極建設電氣化鐵路，如隴海路（蘭州——連雲港）、寶成路（寶雞——成都）、鄭武路（鄭州——武漢）、大秦路（大同——秦皇島）、豐沙大路（豐台——沙城——大同）等，都已電氣化了。隨著社會主義事業的不斷發展，鐵路電氣化會越來越普及。五花八門的鐵路車輛
鐵路車輛的種類很多，基本可分為貨車與客車兩大類。根據不同的貨物，所設計的貨車又有三種基本類型：敞車，宜於運載大件設備及散裝貨物，如煤等；篷車，宜於運載需防潮的貨物，如水果、貴重貨物等；平板車，宜於運載大型貨物。此外，還有許多特種車輛，如罐車，宜於運載液體貨物，如油類、液體化工原料等；還有冷藏車、牲畜車和運載汽車的雙層或多層專用貨車等。
客車也有坐席車、臥鋪車之分。從外貌看來，這些車輛大體都相似。在美國，客車身長為85英尺，重60-80噸，而英國的客車身長為67英尺，歐洲大陸的客車身長865英尺，重50-60噸。各國的客車內部設計都有所不同。
在我國，坐席車的通道在中央，一側為雙人座，一側為3人座，全車有近120個座位。美國的客車座位布置與我國的相似，但有的是兩側均為雙人座。在歐洲，客車均為包廂式，每包廂有6～８個座位，其布局與我國的軟臥車廂相似。此外，有的國家包括我國在內，有雙層客車，以搭乘更多的乘客。美國的臥鋪車廂中有8間雙人室，24間單人室，可容納40人。我國的硬臥車廂每個隔間有6個鋪位，而軟臥則每個包廂有4個鋪位。
為了減少旅客坐火車長途旅行的疲勞，人們都希望火車上能有臥車，可以休息睡覺，能有餐車，可在車上就餐。發明臥車和餐車的人是美國一位設計師，叫喬治·蒲爾曼。1865年；他和同事一起研製出先驅者號臥車，並投入鐵路運營。這是世界公認的最早的正規臥車。1868年，他進一步研究，發明了帶有廚房的餐車。沒過多久，他又發明成功帶有豪華單人坐椅的客車及連廊車廂，取得了一係列的成就。1867～1890年，他創辦了世界著名的蒲爾曼車廂公司，專門從事製造、裝配在美國主要鐵路上行駛的臥車。
為了與公路、航空客運競爭，鐵路客車內都及時地安裝了先進而舒適的生活設施。如，為使旅客在冬夏、晝夜旅行時免受高寒或酷熱之苦，客車車廂內就安有空調。英國是在鐵路客車內首先安裝空調的國家。空調全名是空氣調節器它可以冷卻、加熱、淨化和幹燥（英國較潮濕）空氣。於本世紀30年代，德國、法國、美國、日本等國先後從英國引進此項新技術，有的還直接從英國斯通公司購置空調設備安裝在客車上。現在，空調客車數量最多的國家是美國，其次是日本。
為發展旅遊業，吸引更多旅客乘坐火車，在美國沿途有遊覽景點的鐵路線上還運行著一種有透明圓頂的客車，乘客坐在隆起的玻璃圓頂客車內可觀賞沿線風光。由於鐵路運輸受到其他運輸方法的挑戰，各國鐵路公司都想方設法吸引更多的主雇和旅客，有的甚至在客車中設有圖書館、兒童遊樂場。可以設想，將來會出現更新型的鐵路車輛，以適應經濟發展的需要。