一列名为 Transcontinental Express 的特快列车在离开纽约市后仅 83 小时 39 分钟通过第一条横贯大陆铁路抵达旧金山。
北美第一条横贯大陆的铁路（最初称为“太平洋铁路”，后来称为“陆上铁路”）是一条 1,911 英里（3,075 公里）的连续铁路线，建于 1863 年至 1869 年之间，连接了理事会现有的美国东部铁路网络布拉夫斯，爱荷华州与太平洋海岸在旧金山湾的奥克兰长码头。这条铁路线是由三家私营公司在美国大量土地赠款提供的公共土地上建造的。建筑资金来自州和美国政府的补贴债券以及公司发行的抵押债券。西太平洋铁路公司修建了 132 英里（212 公里）的轨道，从阿拉米达/奥克兰的公路西部终点站到加利福尼亚州萨克拉门托。加利福尼亚中央太平洋铁路公司 (CPRR) 从萨克拉门托以东 690 英里（1,110 公里）至犹他州领地的海角峰会。联合太平洋铁路 (UPRR) 修建了 1,085 英里（1,746 公里），从位于内布拉斯加州康瑟尔布拉夫斯和奥马哈的密苏里河定居点的公路东部终点站向西到海角峰会。这条铁路于 5 月 10 日开通萨克拉门托和奥马哈之间的直通车， 1869 年，CPRR 主席 Leland Stanford 在海角峰会上用银锤仪式性地敲击了金色的“Last Spike”（后来通常被称为“Golden Spike”）。在接下来的六个月中，完成了从萨克拉门托到旧金山湾的最后一站。由此产生的海岸到海岸铁路连接彻底改变了美国西部的定居点和经济。它使西部各州和领地与北部各州保持一致，并使从海岸到海岸的乘客和货物运输变得更快、更安全、更便宜。
1869 年 9 月 6 日，第一批横贯大陆的铁路乘客抵达太平洋铁路最初的西部终点站阿拉米达终点站，在那里他们转乘阿拉米达轮船穿越海湾前往旧金山。 1869 年 11 月 8 日，该公路的铁路终点站于 1869 年 11 月 8 日完成扩建并开放供乘客使用时，在两个月后移至奥克兰长码头（Oakland Long Wharf），该码头位于北部约一英里处。旧金山和奥克兰码头之间的服务继续由渡轮提供.
CPRR 最终购买了 53 英里（85 公里）的 UPRR 建造等级，从 Promontory Summit (MP 828) 到犹他州奥格登 (MP 881)，成为两条道路列车之间的交汇点。这条横贯大陆的线路以通往芝加哥的主要客运铁路服务的名称而广为人知，该线路一直运行到 1962 年。
在铁路运输中，火车是一系列连接的车辆，它们沿着铁路轨道运行并运送人员或货物。火车一词来自古法语trahiner，源自拉丁语trahere，意思是“拉，拉”。火车通常由机车（通常简称为“发动机”）牵引或推动，尽管有些是自行推进的，例如多个单元。乘客和货物由铁路车厢（也称为货车）运送。火车被设计成一定的规格，或铁轨之间的距离。大多数火车在带有钢轮的钢轨上运行，其低摩擦力使其比其他运输方式更高效。
火车起源于货车，它使用铁轨，由马匹驱动或由电缆牵引。继 1804 年英国发明蒸汽机车之后，火车迅速传遍世界各地，货运和乘客可以比以往更快、更便宜地在陆地上移动。快速交通和有轨电车最早建于 1800 年代后期，用于在城市内外运送大量人员。从 1920 年代开始，并在二战后加速发展，柴油机车和电力机车取代了蒸汽作为动力手段。随着汽车、卡车和广泛的高速公路网络的发展，提供了更大的机动性以及更快的飞机，火车的重要性和市场份额下降，许多铁路线被废弃。在此期间，公共汽车的普及导致许多快速交通和有轨电车系统关闭。
自 1970 年代以来，由于与其他陆路交通方式相比，火车具有更高的燃油效率和更低的温室气体排放，政府、环保主义者和火车倡导者一直在推动增加火车的使用。高速铁路始建于 1960 年代，已证明在中短距离上可与汽车和飞机相媲美。自 1970 年代以来，通勤铁路作为拥挤的高速公路的替代方案和促进发展的手段变得越来越重要，轻轨在 21 世纪也是如此。货运列车对于煤炭和谷物等大宗商品的运输仍然很重要，也是减少货运卡车道路交通拥堵的一种手段。
虽然传统列车在具有两条轨道的相对平坦的轨道上运行，但存在许多在其运行模式上显着不同的专用列车。单轨电车在单轨上运行，而索道缆车和齿轨铁路经过独特设计，可以穿越陡峭的斜坡。高速磁悬浮列车等实验性列车使用磁悬浮漂浮在导轨上方，在 2020 年代正在开发中，其速度甚至比最快的传统列车还要高。开发使用天然气和氢气等替代燃料的火车是 21 世纪的另一项发展。