Đầu máy hơi nước

Là loại đầu máy dùng động cơ, dùng than đốt cháy củi,tạo nhiệt đun nước làm tăng áp suất nước, xả van cho hơi nước đẩy piston và quay trục khuỷu.

Đầu máy diesel cổ điển

Dùng động cơ diesel, buồng bơm tăng áp diesel phun dầu áp lực cao vào buồng đốt, dầu tự cháy đẩy piston quay trục khuỷu và truyền lực đến bánh qua hộp số. Ngoài ra do momen lực của động cơ lúc khởi động yếu và khi nổ máy vào điểm chết có thể gây gãy trục khuỷu hoặc máy khó hoạt động nên trước khi khởi động máy, có một kích thủy lực đẩy đầu máy di chuyển cho đến khi vượt điểm chết.

Đầu máy diesel truyền động điện

Dùng động cơ diesel truyền momen quay đến một máy phát điện, sau đó máy phát điện truyền dòng điện vào nhiều động cơ điện, động cơ điện truyền lực trực tiếp vào hộp số đến bánh tàu. Động cơ điện có momen khởi động lớn nên thích hợp cho việc khởi động kéo nhiều toa nặng trong thời gian ngắn.

Đầu máy điện

Dùng dây điện trên cao, dưới đường ray hoặc cả hai để cấp điện cho động cơ điện hoạt động. Đầu máy điện có thể có một đầu máy chuyên dụng, hoặc như các tàu cao tốc như "JR 700" dùng nhiều động cơ điện dọc theo từng toa tàu.

Tàu đệm từ

Xem bài chi tiết: Tàu đệm từ