Царскосельская железная дорога
Торжественное открытие движения на участке Санкт-Петербург — Царское Село состоялось 30 октября 1837 года. Машинистом первого поезда, который состоял из паровоза Р. Стефенсона, ещё не имевшего имени паровоза «Проворный», и восьми вагонов, стал сам Герстнер. Члены Правления дороги пригласили на открытие первой в России железной дороги императора Николая I и других почётных гостей. Пассажиры заняли свои места, и в 2 часа 30 минут пополудни поезд, управляемый Ф. А. Герстнером, плавно отошёл от перрона. Через 35 минут под громкие аплодисменты встречавших и крики «Ура!» первый поезд прибыл на станцию Царское Село. Поездка от Петербурга до Царского села заняла 35 минут, а обратная поездка — 27 минут; максимальная скорость поезда достигала 64 км/ч, а средняя составила 51 км/ч. В последующие три дня в поездах от Петербурга до Царского Села и обратно ездили все желающие.
Паровоз
Как и в большинстве стран с железными дорогами, в России уже с момента появления паровозы стали постоянно улучшаться. Высокий рост грузо- и пассажирооборота требовал увеличения пропускной способности железных дорог. Основной упор был сделан на повышение веса поездов, что требовало применения паровозов с более высоким сцепным весом. Так как повышение осевых нагрузок представляло на то время затруднения (требовалось дорогостоящее усиление пути), то повышение сцепного веса осуществлялось за счёт повышения числа осей. В результате уже в 1858 году в России появляются практически первые в Европе товарные паровозы с четырьмя движущими осями (тип 0-4-0), а в 1878 году — первые в мире пассажирские паровозы с тремя движущими осями (тип 1-3-0). В 1895 году на русские железные дороги поступили из США паровозы типа 1-5-0 — первые в Европе паровозы с пятью движущими осями в одной жёсткой раме. Дальнейшее повышение числа осей ограничивалось по условиям вписывания в кривые, что привело к появлению на русских дорогах сочленённых паровозов, при этом активно использовался зарубежный опыт. Так, в 1872 году на Закавказскую дорогу поступили первые паровозы системы Ферли (серия Ф, сама схема появилась в 1870 году) типа 0-3-0—0-3-0 (две трёхосные тележки), а в 1899 году российские заводы начали выпуск (было построено свыше 4 сотен штук) полусочленённых паровозов системы Маллета (появилась в 1889 году) типа 0-3-0+0-3-0.
Помимо этого, формируется российская школа паровозостроения. Так, в 1854 году инженером-конструктором публикуются Правила для составления проекта паровоза. В 1870 году издаётся первый учебник «Курс паровозов», автор которого  — профессор Петербургского технологического института. В 1880-е под руководством инженера А. П. Бородина при Киевских мастерских организуется первая в мире лаборатория по испытанию паровозов. Также из инженеров-железнодорожников того периода можно отметить , В. И. Лопушинского, А. С. Раевского и . При их непосредственном участии начинается улучшение теплотехнических показателей паровозов.