Прототипом современных рельсов считаются рельсы деревянные, представляющие собой более или менее обработанные бревна (рис. 1).

Рис. 1. Рельсы из бревен.

В 1630 г. появились деревянные рельсы прямоугольного сечения (рис. 2, а). Чтобы уменьшить износ верха и снизить сопротивление движению повозок, такие рельсы-брусья стали покрывать железными полосами небольшой толщины (рис. 2, б).

Рис. 2. Деревянные рельсы прямоугольного сечения
а - без покрытия; б - с металлическим покрытием

Видимо, их можно считать первыми железными рельсами. Во второй половине XVIIIв. вместо железных полос начали применять чугунные рельсы корытообразные (рис. 3, а), а затем (1776г.) - уголковые чугунные и железные (рис. 3, б).

Рис. 3. Чугунные рельсы
а - корытообразные; б - уголковые

Следующий этап развития пути представлен конструкцией Джессопа с грибовидными рельсами (рис. 4), уложенными в Англии в 1789г.

Рис. 4. Грибовидный короткий железный рельс

Все указанные рельсы предназначались для путей с конной тягой, незначительными нагрузками от экипажей и малыми скоростыми движения. Появление паровой, а затем электрической тяги и увеличение нагрузок на оси изменили характер и условия работы рельса, а следовательно, и подход к выбору его профиля и размеров.

Рельс можно рассматривать как балку, лежащую на многих опорах. Лучшая форма балки, работающей на изгиб - двутавр, эта форма и положена в основу поперечного профиля рельса.

Поскольку поверхность катания рельса при изгибе работает не только на сжатие, но и на износ (истирание), целесообразно в верхней полке двутавра сосредоточить больше материала (с запасом на износ), чем в нижней. Это обусловило возникновение широкоподошвенного рельса (рис. 5).

Рис. 5. Профиль широкоподошвенного рельса 1 - головка; 2 - шейка; 3 - подошва	Рис. 6. Двухголовый рельс

Такой рельс был предложен американцем Стивенсом в 1830г., а с 1832г. стал применяться в Англии благодаря Виньолю и получил широкое распространение в Европе под названием виньолевского.

Широкоподошвенный рельс состоит из трех основных частей: головки, подошвы и соединяющей их шейки. Стремление использовать нижнюю полку двутавра в качестве головки после того, как верхняя износится, привело к созданию двухголового рельса (рис. 6).

Такой рельс, предложенный в 1835г. в Англии инженером Локке, применялся Стефенсоном при постройке первых английских железных дорог и известен в литературе как стефенсоновский. Однако идея использования нижней головки не могла быть реализована, так как с износом верхней на нижней в местах опирания возникали вмятины. Кроме того, для укладки двухголовых рельсов требовались громоздкие чугунные или стальные опорные стулья массой 30кг и более. Протяженность железных дорог с двухголовыми рельсами незначительна, в основном они принадлежат Англии. После второй мировой войны и Англия взяла решительный курс на широкоподошвенные рельсы.

Таким образом, широкоподошвенные рельсы в настоящее время наиболее распространены на железных дорогах мира.