Rail

À Milan ou dans les docks de Londres, l'utilisation de bandes de roulements, composées de deux files parallèles de dalles en pierres ou de madriers de bois, a été une alternative au pavage complet des chaussées pour diminuer la résistance au roulement des chariots. Au départ les bandes étaient suffisamment larges pour qu'on puisse y maintenir manuellement les véhicules. Pour pouvoir utiliser des bandes plus fines, d'abord des solives en bois puis des rails en acier, il a fallu trouver un moyen de guidage du chariot sur ces rails.

Au début du chemin de fer, le système actuel à rail saillant (edge-rails) a été en concurrence avec une technologie de voie à ornières ou rail plat (tramroad ou plateway). Dans ce dernier système, le guide latéral qui permet de s'assurer que la roue reste en position sur le rail n'est pas situé sur la jante mais sur le côté du rail. Le rail plat, plus près du sol et donc plus stable, était moins onéreux à poser et on espérait pouvoir y faire circuler les chariots routiers sans les modifier. Il a été notamment utilisé dans les mines du pays de Galles, mais l'usage a montré qu'il était beaucoup plus sujet à l'encrassement par les dépôts de boue. Par ailleurs, les branchements ne s'y réalisaient qu'avec l'usage de plaque tournante (les premiers aiguillages, notamment ceux de William Jessop sur le Surrey Iron Railway, verront le jour au tout début du .

L'ingénieur Thomas Barnes conçut à la fin du .

Ce n'est qu'en 1820 que John Birkinshaw remplace la fonte par du fer forgé dans le cadre de la construction du chemin de fer de Stockton et Darlington par George Stephenson. Ce rail utilise toujours un profil en « ventre de poisson »).

En 1856, Mushet pose un rail en acier qui, après six ans, apparaît comme neuf là où des rails en fer ne dépassaient pas 3 mois. Quelques années après, Bessemer démontre que la durée de vie d'un rail en acier atteint 20 fois celle d'un rail en fer. De fait, la supériorité de l'acier sur le fer est facilement démontrée : en jouant à la fois sur la teneur en carbone et sur les traitements thermiques, le métallurgiste peut obtenir un matériau plus dur, plus résistant tout en restant suffisamment ductile.

Le mot français rail est emprunté (1817) à l'anglais rail, lui-même issu de l'ancien français reille (nom féminin) « barre de porte, barre, barrière », du latin regula « règle, barre ».