Обозначения тягового подвижного состава — принятые для однотипных по конструкции локомотивов и моторных вагонов. В различных странах применяются буквенные, цифровые или смешанные системы обозначений. На отечественных железных дорогах обозначения вырабатывались и изменялись в ходе развития и совершенствования конструкций локомотивов. Первые паровозы не имели обозначений, им присваивались имена собственные и оригинальные назв., подобно тому, как это было принято для пароходов. Известны, например, первые локомотивы «Блюхер» и «Ракета», построенные Дж. Стефенсоном, паровозы первой в России Царскосельской железной дороги — «Проворный», «Стрела», «Богатырь», «Сокол», «Орёл», «Лев», «Слон». Построенные в начале 60-х гг. 19 в. паровозы были названы по принадлежности к городам — «Рига», «Москва», «Париж», «Вена»- (Динабургско-Витебская и Риго-Динабургская железная дорога); носили фамилии известных людей — «Суворов», «Дельвиг», назв. рек — «Волга», планет — «Меркурий». Позже паровозам стали присваивать серии, состоявшие из буквенных обозначений или цифровых номеров. На ряде ж. д. (Рязано-Уральская, Харьково-Азовская и др.) для обозначения паровозов использовали буквы: П — пассажирский, Т — товарный и М — маневровый, к которым добавляли цифры (номера). На большинстве российских железных дорог применялись различных буквенные системы обозначений серий, в результате чего одинаковые по конструкции паровозы, находившиеся на разных дорогах, получили разные обозначения.
С целью упорядочения обозначений серий паровозов Министерство путей сообщения в 1912 по предложению Ю. В. Ломоносова разработало единую для всех рус. ж. д. «Номенклатуру серий паровозов». Была принята уже сложившаяся ранее букв, система обозначений, в которой использовались тридцать букв рус. алфавита, включая такие буквы, как фита, ижица, И одностолбное, Ъ и Ь, позднее были также заняты буквы Ь1 и Е; остались свободными М и П. Буква выбиралась обычно исходя из определенные смысла: Б показывала, что локомотив спроектирован и строился на Брянском заводе (тип 2-3-0), Г — на Ганноверском заводе; Д — с двумя спаренными осями (типы 1-2-0, 2-2-0, 0-2-1, 2-2-1); К — Коломенского завода; Л — проект В. И. Лопушинского; Н — Николаевской железной дороги; О — основной тип товарного паровоза; Р — Московско-Виндаво-Рыбинской железной дороги; С — проект Сормовского завода; Т — товарный, с тремя сцепными осями (типы 0-3-0, 1-3-0 и 0-3-1); У — Рязанско-Уральской железной дороги; Ф — сочленённый системы Ферли или Фламма (тип 1-5-0); Ч — с четырьмя спаренными осями; Я — Московско- Ярославско-Архангельской железной дороги, Ь — бестендерный (танк-паровоз) для грузовой и манеировой работы, Ъ — танкпаровоз пасс, службы. Некоторые конструктивные изменения паровозе» показывались в индексе буквой, расположенной вверху справа от основные буквы, место изготовления — ииизу справа. Наиболее распространёнными и индексах были буквы п (с перегревом пара), д — с кулисным механизмом Джоя, в — с кулисным механизмом Вальсхерта, к — Коиоменского завода, л — Луганского завода, м — модернизированный, р — реконструированный или рационализированный, у — усиленный, ш — шведских заводов, г — германских заводов, ч — с машиной компаунд (предложение Чечотта).
Систему обозначений паровозов 1912 можно представить в виде формулы: С Ms, где С — основные буква серии, и — индекс, з — завод-изготовитель, № — номер локомотива. Часть С — это серия локомотива — групповая часть, а нижний индекс з и № относились лишь к конкретному паровозу. Т. о., обозначение серии и нумерация локомотивов представляют собой независимые одна от другой системы.
Система обозначений 1912 предусматривала также применение для обозначения двух основные букв, что вместе с индексом давало возможность иметь более 30 тыс. комбинаций. Одновременно с введением системы обозначений были регламентированы размеры букв и цифр и места их нанесения на паровозах: на боковых стенках будок машиниста под окнами, на буферных брусьях и на задних стенках тендеров. При переходе на систему 1912 для большинства серий паровозов была введена нумерация, исключающая применение одинаковых номеров. Однако это было сделано не для всех серий, и, в частности, для одного из распространённых пасс, паровозов — серии С — были оставлены номера, применяемые отд. дорогами. В результате этого в некоторых депо оказывалось два и даже три паровоза с одним и тем же номером. Для отличия паровозов в таких случаях после номера в виде дроби добавлялись цифры 1, 2, 3 или ставились буквы, отражающие наименование дороги, к которой ранее был приписан паровоз (например, в депо Москва-пассажирская три паровоза С6 имели полные обозначения С6К, С6П, С6Ю, где буквы к, п, к,  соответственно обозначали — Курская, Пермская, Южная железная дорога).
Обозначение локомотивов по системе 1912 применялось и для локомотивов, построенных после 1917. Для первых паровозов постройки нач. 20-х гг. использовались буквы Э, Л, Щ (паровозы этих серий строились и до революции). В систему обозначений вносились некоторые изменения. Так, грузовым паровозам, спроектированным под руководством Л. С. Лебедянского в сер. 40-х гг., была присвоена серия Л, после тире следовал порядковый номер (Л—0005). Принятая система обозначений для паровозов распространилась на другие локомотивы. Полученный из Франции грузовым электровозам переменного тока были присвоены серии Ф я Фр (р — с рекуперативным торможением), а пассажирским — серия Фп (п — пассажирский), причём на электровозах Ф с номерами от 1 до 9 ставились перед цифрой нули (например, Ф05). Приобретённые в Германии грузовые электровозы переменного тока с кремниевыми выпрямителями получили серию К (кремниевые), ио на этих электровозах по ле буквы, обозначающей серию, ставилось тире, а для локомотивов с номерами от 1 до 9 перед значащими цифрами — нули. Опытным тепловозам, построенным в 1924, и последующим серийным локомотивам присвоены серни Щ8Л; Эмх, Оэл, Ьм*, означавшие, что тепловозы по мощности эквивалентны паровозам с теми же обозначениями; индексы эл и мх соответствовали электрическое или механическая передаче. Нумерация для опытных тепловозов, а затем и для серийных тепловозов Ээл была общая. Построенные в сер. 40-х гг. для отечественных железных дорог амер. фирмами «Алко» и «Балдвин» б-осные тепловозы с электрическое передачей получили соответственно обозначение ДА и Дв (Д — дизельный локомотив, индексы А и 11 — первые буквы наименований фирм).
В 30-е гг. чисто буквенная система обозначений серий применялась для моторных и прицепных вагонов электрифицир. пригородного участка Москва — Загорск (быв. Северные железные дороги). Первоначально моторные вагоны обозначались ЭМ — электровагон моторный, а прицепные Э — электровагон. В 1936 электровагонам присвоены серии Св и Сл, что означало — вагон типа Северных дорог с электрооборудованием фирмы «Виккерс» или завода «Динамо». Индексы были ошибочно поставлены внизу, т. е. не было учтено значительное конструктивное различие оборудования. Выпускавшиеся в кон. 40-х гг. трёхвагонные электросекции с механическая частью аналогично типу серии Сл получили индекс р, но вверху (серия Ср — Рижский вагоностроительный завод). Однако в дальнейшем при некотором изменении электрооборудования, выполненного с расчётом на работу только при напряжении 3000 В, обозначение серии приобрело вид С , где ниж. цифровой индекс обозначал «только 3000 В» (стройность системы обозначений была нарушена). Чисто буквенная система обозначений серий была применена также для первых автомотрис: серии А„-Эл, Ав-Мх; А„ обозначало автомотриса, Эл или Мх, как и для тепловоза,— вид передачи. Графика изображения соответствовала опытным тепловозам Щал, Ээл, Эм* (первоначально — Щ-Эл, Э-Эл, Э-Мх).
В 1925 инженеры Научно-технического комитета НКПС Р. П. Гриненко и В. Ф. Егорченко предложили буквенно-цифровую систему обозначений серий и нумерации тягового подвижного состава. Предполагалось со временем вообще отказаться от буквенных обозначений и перейти на чисто цифровые обозначения локомотивов по типу некоторых зарубежных железных дорог Всем существовавшим тогда сериям паровозов были намечены определенные номера в пределах 01—99 в каждой серии. На переходный период предполагалось оставить и буквенное обозначение серии. Так получились длинные обозначения выпускаемых в то время паровозов серий Су, Эу, а позднее и паровозов серий Эм, Эр и М, которые имели вид: Су96-01, Эу682-01, М160-01.
Число однотипных локомотивов, как правило, было больше 99, поэтому, чтобы не нарушить двухзначное обозначение цифровой части, пришлось ввести новые цифровые обозначения серий. В результате возникли серии Су97, Су98, Су99, СП00, Су101, а затем Су200, Су201 и т. д. То же произошло и с паровозами серий Зу, Э", 9". Буквенное обозначение серий было решено сохранить, тем более, что, например, часть паровозов серии С"97 и часть паровозов серии Су98 вообще по конструкции не отличались. По новой системе применение обозначений для паровозов ограничивалось сериями Су, Зу, Эм, Э' и М, для электровозов — С, Сс, С" (С10-01 и далее, Сс11-01 и далее, Си10-09 и далее), где С обозначало — для Сурамского перевала, индексы СИИ — соответственно советского и итальянского изготовления.
В 1931 была введена ещё одна система обозначения новых локомотивов: первые две буквы серии составлялись из первых букв вмени и фамилии известных политич. деятелей, две цифры обозначали нагрузку от движущих колёсных пар на рельсы, после тире проставлялся номер локомотива: электровозы серии ВЛ19 (Владимир Ленин); паровозы ФД20 (Феликс Дзержинский), ИС20 (Иосиф Сталин), С017 (Серго Орджоникидзе), а также опытные электровозы ПБ21-01 [имени Политбюро ВКП(б)], паровоз АА20-1 (Андрей Андреев) и тепловоз ВМ20 (Вячеслав Молотов). Для отличия изменений конструкции паровозы ФД и ИС начиная с 1941 выпускались с полным наименованием серии — ФД21 и ИС21, а паровозы серии СО имели три основные разновидности: С017, С018 (с вентиляторной тягой) и С019 (с тендер- конденсаторами). По системе 1931 были обозначены ещё три электровоза постоянного тока: ВЛ22, ВЛ22М и ВЛ23 — последние две серии даны электровозам, построенным в сер. 40-х гг. Система обозначений 1931 в несколько изменённом виде была использована для опытной партии электровозов постоянного тока СК (Сергей Киров) — СК-01 и СК-04, но без указания нагрузки от движущих колёсных пар, а также для первого в стране опытного электровоза переменного тока — ОР22-01 (однофазный, ртутно-выпрямительный).
После Великой Отечественной войны создававшимся локомотивам, заказы на которые поступали от различных организаций МПС и др. ведомств, не присваивались серии по к.-л. одной системе. Например, для обозначения паровозов помимо искажённой системы 1912 (паровозы серии Л) применялись следующие серии: ЛВ18, ОР21, ОР23. Буквы Л В обозначали, что паровоз выполнен на базе паровозов Л (конструкции Лебедянского) на Ворошиловградском заводе, а ОР— паровоз создан Ворошнловградским заводом им. Октябрьской революции. После обозначения серии ставилось тире, а затем номер паровоза. Последние пасс, паровозы типа 2-4-2, созданиые в 1945, не получили к.-л. серии, на них было поставлено очередное заводское обозначение ГО6 (буква П обозначала «Победа», паровоз типа 36 Коломенского завода). Аналогично был обозначен опытный грузовой паровоз П34. Опытный грузовой паровоз типа 1-5-2 Удан-Удэнского завода был обозначен просто 23-001. Паровозы серии Су, построенные после 1945 Сормовским заводом, имели обозначение Су250-01 и далее, а промышленные танк-паровозы обозначались, например, как 9П — девятый тип промышленного паровоза.
Магистральным 8-осным электровозам постоянного тока (помимо упомянутых уже электровозов ВЛ22М и ВЛ23) были присвоены буквы в серии Н8 и Т8, что указывало на заводы-изготовители — Новочеркасский и ТОилисский. Электровозы переменного тока были обозначены как НО (Новочеркасский, однофазный), НОО (Новочеркасский, 6-осяый, однофазный) и Н80 (Новочеркасский, 8-осный, однофазный). С 1963 все отечественные электровозы получили буквенную часть обозначения серий ВЛ. При этом полное наименование серий Н8, Т8, НО, НОО, В80 было заменено; ВЛ8, ВЛ10, ВЛ61, ВЛ60 и ВЛ80; электровозы более поздней постройки получили наименование серий ВЛКК, ВЛ11, ВЛ12, ВЛ15, ВЛ26, ВЛ40, ВЛ41, ВЛ62, ВЛ81, ВЛ82, ВЛ83, ВЛ84 и ВЛ86ф. Цифры в серии до 39 включительно показывают, что электровоз рассчитан на питание постоянный током, с 40 — на питание переменным током; для электровозов переменного тока первые цифры 4, 6 и 8 указывают на число движущих осей локомотива. Индекс у вверху цифры 10 означает, что электровоз усилен по сцепному весу. С появлением в обозначениях цифр 61, 62, 81, 82 и т. д. буквы О (однофазный) в сериях ВЛ60 и ВЛ80 стали читаться как нули.
Для отличия отд. конструктивных особенностей групп электровозов серии ВЛ80 после цифр 80 ставились различных индексы: к (ВЛ80К), т (ВЛ801), р (ВЛ80Р), с, а, б, что означало соответственно: с кремниевыми выпрямителями; с реостатным торможением; с рекуперативным торможением; рассчитанные на работу по системе многих единиц; с асинхронными тяговыми электродвигателями. Строго говоря, обозначение таких серьёзных конструктивных изменений, как применение асинхронных и вентильных тяговых электродвигателей, следовало бы отмечать не индексами а и б, а изменением цифровой части обозначения серии. Для электровозов серии ВЛ60 индексы к и р (ВЛ60К, ВЛ60Р) имеют такой же смысл, что и для электровозов ВЛ80, а индекс п (ВЛ60°) означает, что электровоз ВЛ60 приспособлен для ведения пассажирских поездов. Электровозы ВЛ82 с изменённым электрическое оборудованием, рассчитанные на работу как при переменном, так и при постоянном токе, обозначены серией ВЛ82М, где индекс м означает — модернизированные.
Всем пасс, электровозам, которые строились с 1958 чехословацкими заводами Шкода для отечественных железных дорог, присвоены буквенно-цифровые обозначения серий. Первые две буквы ЧС показывают, что локомотивы построены в Чехии, а последующие цифры характеризуют конструкцию: 4-осные электровозы постоянного тока обозначены ЧС1, ЧСЗ, 6-осные электровозы постоянного тока — ЧС2, переменного тока — ЧС4; двухсекционные 8-оснме электровозы постоянного тока — ЧС200, ЧС6, ЧС7, а переменного тока — ЧС8. Индекс т в обозначении электровозов ЧСТ и ЧС4Т показывает, что локомотивы оборудованы реостатным торможением (электровозы, не имеющие этого торможения, обозначены просто ЧС2 и ЧС4). Цифра 200 у электровозов ЧС200 показывает, что электровоз рассчитан на макс, скорость 200 км/ч.
Для тепловозов, построенных после 1945, применено буквенно-цифровое обозначение серий, которое существенно отличается от обозначений серий электровозов и паровозов. Буквенная часть серии тепловоза состоит из двух или трёх букв. Первая буква Т означает, что данный локомотив является тепловозом, вторая буква (обычно Э или Г) — с электрическое или гидравлические передачей, и третья буква П или М показывает, что тепловоз рассчитан на пасс, службу или маневровую работу. Т. о,, буквенная часть серий тепловозов выглядит так: ТЭ, ТГ (грузовые тепловозы), ТЭП, ТГП (пассажирские), ТЭМ, ТГМ (маневровые). Для грузовых и пасс, тепловозов цифровая часть обозначения серии помимо индивидуального смысла каждого номера указывает на завод, на котором спроектирован тепловоз. Цифры от 1 до 49 показывают, что проект выполнен на Харьковском заводе трансп. машиностроения; цифры от 60 до 99 — на Коломенском тепловозостроительном заводе, цифры от 100 и выше — на Луганском (Ворошиловградском) тепловозостроительном заводе. Серии ТЭ1, ТЭ2, ТЭЗ, ТЭ4, ТЭ5, ТЭ7, ТЭ10, ТЭЗО, ТЭ40 построены на Харьковском заводе; ТЭ50, ТЭП60, ТЭП70, ТЭП75, ТЭП80 — на Коломенском; ТГ100, ТГ102, ТГ105, ТП06, ТЭ109, ТЭ114, ТЭ116, ТЭ130 и др.— на Луганском заводе. Для отд. конструктивных изменений введены дополнит. буквы после цифровой части обозначения серии. Так, тепловозы серии ТЭ10 имеют следующие основные разновидности: ТЭ10Л (вариант Луганского завода), более поздней постройки — ТЭ10В (с изменениями, произведёнными на том же заводе, когда он стал наз. Ворошиловградским), ТЭ10М (модернизированные). Первоначально в серии не указывалось, сколько секций составляют тепловоз. Двухсекционные тепловозы обозначались, например, ТЭ2, ТЭЗ, ТЭ7. В дальнейшем перед буквенной частью стали вводить цифры 2, 3, 4, которые показывают число секций тепловоза: 2ТЭ10, 2ТЭ10Л, 2ТЭ10М, ЗТЭ10М, 4ТЭ10С, 2ТЭ116, 2ТЭ10П и др. В отд. секциях тепловозов с одинаковыми номерами для их различия вводили дополнит, обозначения, например буквы А, Б (так же поступали и с двухсекционными электровозами). Исключением из описанной системы обозначений магистральных тепловозов являются тепловозы М62 и 2М62.
Маневровые тепловозы с электрическое передачей имеют в обозначении серии буквы ТЭМ; цифры за буквами характеризуют данный тип тепловоза: ТЭМ1, ТЭМ2, ТЭМ5, ТЭМ6, ТЭМ7. Используются цифры, отведённые для магистральных тепловозов Харьковского завода. Эксплуатируемым на отечественных железных дорог зарубежным маневровым тепловозам присвоены серии ВМЭ1, ВМЭ2, ВМЭЗ, ЧМЭ2 и др., где буква В означает, что тепловоз построен на венгерских заводах, а Ч — на чехословацких заводах, МЭ — тепловоз маневровый с электрическое передачей.
Выпускаемые начиная с 1957 электропоезда обозначаются двумя прописными буквами ЭР (электропоезд постройки Рижского вагоностроительный завода) и цифрой, характеризующей конструктивные особенности вагонов. Пригородные электропоезда постоянного тока получили обозначения серий ЭР1, ЭР2, ЭР5, ЭР10, ЭР12, ЭР2Р, ЭР2Т, ЭР22; пригородные электропоезда переменного тока — ЭР7, ЭР9, ЭР9П, ЭР9М, ЭР9Е, ЭР9Т, ЭР29. Скоростной электропоезд, рассчитанный на движение со скоростью 200 км/ч, обозначен ЭР200. Цифровая часть обозначений серий электропоездов на вагонах пишется по-разному: иногда цифры по размеру соответствуют размерам букв, а иногда они выполняются меньшего размера, а ставятся у ниж. части букв: ЭР2, ЭР9п и т. д.
Моторные вагоны метрополитенов на боковых стенках кузовов имеют только номера, а серии (типы) обычно указаны на небольших панелях, укреплённых внутри кузовов (Е, Еж, Е„ и др.). Применительно к моторным вагонам метрополитенов слово «серия» употребляется редко, более распространены слова «тип», -«модель» или «марка».
Дизель-поезда постройки Рижского вагоностроительный завода имеют обозначения серии ДР1 (днзель-поезд Рижского завода, тип первый). Для различных типов поездов после цифры 4 добавляются буквы, например П, А. Дизель-поезда постройки венгерских заводов обозначены серией Д или Д1. Автомотрисы имеют в обозначении, как правило, букву А и указание на завод-изготовитель, а также порядковый номер: автомотриса API изготовлена на Рижском вагоностроительном заводе.
Локомотивы промышленного транспорта имеют самое разнообразное обозначение серий. Так, электровозы переменного тока, изготовленные на Днепропетровском электровозостромт. заводе, обозначены как Д100, Д100", Д94, где цифра после буквы обозначает сцепной вес локомотива в тоннах. Пром. электровозы постоянного тока обозначены как IVKII-1 (IV — четырёхосный, К — контактный, П — промышленный, 1 — первое исполнение). Пром. электровозы, построенные чехословацкими заводами, обозначены 21Е, 26Е, а германскими заводами (в ГДР) — ЕЛ1, ЕЛ2. Изготовленные специально для коксосушильных цехов 2-осные электровозы имеют обозначение серий ЭК1, ЭК2, ЭК13, ЭК14, где буква К указывает их назначение. Серии присвоены промышленным тяговым агрегатам, состоящим из собственно локомотива и обмоторенных вагонов (думпкаров): ОПЭ1, ОПЭ2, ПЭ1 и др. (Э — электровоз, П — промышленный, О — однофазного тока, цифры характеризуют определенные тип).
С 1984 на тяговом подвижном составе отечественных  магистральных железных дорог помимо буквенно-цифровых обозначений на боковых стенках кузовов ставится специальное, состоящее из восьми цифр, обозначение с целью использования счётно-решающих устройств при составлении маршрутов поездов.