Появившийся в начале
XX века тепловоз стал экономически выгодной заменой как низкоэффективным устаревшим
паровозам, так и появившимся в то же время
электровозам, рентабельным лишь на магистралях со сравнительно большим грузо- и пассажиропотоком.
За прошедший век было опробовано и внедрено множество усовершенствований в конструкции тепловоза: мощность дизеля возросла с нескольких сотен, а то и десятков
лошадиных сил до трёх тысяч и выше, на разных типах тепловозов используются различные способы передачи энергии двигателя на
колёсные пары локомотива, значительно возросло удобство управления и обслуживания тепловоза, снизились выбросы в атмосферу. Тепловозы строятся и используются по всему миру, успешно конкурируя с электровозами, выигрывая в автономности и отсутствии затрат на электрификацию железнодорожных магистралей.