На сегодняшний день наиболее актуальными для развития железнодорожной отрасли являются такие направления, как замещение углеводородного топлива альтернативными источниками энергии. Здесь продолжается работа над газовыми и гибридными локомотивами, созданием тяговых установок на топливных элементах водородного или природно-газового цикла, созданием тягового подвижного состава с электрическим приводом от литий-ионных и других аккумуляторных батарей.

Еще одно направление – безлюдное управление подвижным составом, где формируется рынок рельсового, в частности, монорельсового транспорта при межтерминальном обслуживании аэропортов, городских мономаршрутов от железнодорожных вокзалов с использованием трамвайных полос отвода земли. Важным направлением работы продолжает оставаться задача снижения сопротивления движению с учетом аэродинамических свойств подвижного состава и технологий движения в разреженной среде. Немаловажную роль так же имеет снижение коэффициента тары, повышение удельной и общей грузоподъемности подвижного состава. В этой сфере продолжается разработка и применение новых композитных материалов, разработка конструкций, максимально использующих габаритное пространство подвижного состава и габарит приближения строений, последовательное увеличение осевых нагрузок и массы поездов на целевых направлениях сети и строительство новых тяжеловесных железнодорожных линий.

Внедряются конструкции и технологии, ориентированные на мультимодальность.Важным направлением является модернизация целевых направлений сети и отдельных участков для организации перевозок контейнеров в 2 яруса. Еще одно направление – электронизация объектов транспортных услуг – подразумевает формирование цифровой системы сбыта транспортных услуг, электронизацию комплексных услуг по принципам одного окна, одного клика и расширение сопутствующих услуг на основе интернет-технологий.