Перевозка негабаритных и тяжеловесных грузов — требует соблюдения условий, учитывающих особенности перевозимых грузов. Особые условия, инженерно-технического подготовка и организация таких перевозок на отечественных железных дорог регламентированы действующей инструкцией по этому виду перевозки. В международных сообщениях такие грузы перевозятся только с согласия заинтересованных железных дорог в соответствии со специальным соглашениям.
При определении негабаритности груза сравнивают его фактические очертания при размещении на транспортных средстве (в вагоне, на платформе и т. п.) с учётом упаковки и крепления с габаритом погрузки. Негабаритным считается груз, выходящий хотя бы одной своей точкой из габарита погрузки на прямом горизонтальном пути при совмещении в одной вертикальной плоскости продольных осей транспортные средства и пути, или груз, имеющий выход за очертание габарита погрузки в кривой, превышающий геометрический вынос расчётного вагона в этой кривой. Точки груза, образующие наиболее неблагоприятное его поперечное очертание, называются критическими.
Для организации безопасного пропуска негабаритные грузы классифицированы о зонам и степеням негабаритности с чётом фактической габаритной проходимости с -д. сети и условий встречного пропуска поездов на перегонах двухпутных линий межпутьями, соответствующими стандарту. Свободное пространство, используемое для пропусков негабаритных грузов, разделено на три зоны: нижнюю — на высоте от 380 до 1400 мм при расстоянии от оси пути 1626—1800 мм, а на высоте от 1230 до 1400 мм при расстоянии от ч и пути 1801—2240 мм; боковую — на высоте от 1400 до 4000 мм. Верхнюю — на высоте от 4000 до 5300 мм. В нижней  боковой зонах выделено по шесть, а габаритности.
Зоны негабаритности извне ограничиваются  габаритности. Выходящие за это очертание груз наз. сверх негабаритным. Степень негабаритности конкретного груза, например длинномерного (при отношении его длины к базе вагона, большем чем 1,41) либо перевозимого на сцепе платформ или транспортёре с базой 17 м и более, устанавливается по его расчётной негабаритности в кривой радиуса 350 м без возвышения наружного рельса. Расчётная негабаритность определяется по фактическому выходу груза за габарит, уменьшенному на размер геометрического выноса расчётного вагона.
Груз называется тяжеловесным, если его масса, длина либо нагрузка от него на пол или раму транспортные средства таковы, что перевозка не может быть осуществлена на универсальной 4-осной платформе или в полувагоне. Возможность и условия перевозки тяжеловесных грузов зависят от наличия соответствующего специальности подвижного состава, например транспортёров, а также от прочности железнодорожного пути и мостов на маршруте.
В связи с тем, что негабаритные и тяжеловесные грузы принимаются к перевозке на особых условиях, их изготовлению должно предшествовать на стадии проектирования согласование с МПС возможности и условий перевозки. На этом этапе производится выбор типа транспортные средства, на котором может быть осуществлена перевозка конкретного груза. Предварит, согласование с МПС возможности перевозки импортного крупногабаритного и тяжеловесного оборудования производится в период подготовки контрактов та его приобретение.
Созданная на железнодорожном транспорте система перевозок грузов на особых условиях функционирует в тесном взаимодействии с проектными организациями, заводами, поставляющими оборудование, и др. видами транспорта, осуществляет транспортное обеспечение эффективного использования энергетической и др. оборудования высокой степени заводской готовности и большой единичной мощности, а также внедрения крупноблочного монтажа. Успешно развивается сотрудничество в этой области с  ж. д. зарубежных стран, осваиваются перевозки грузов, требующие экстремального использования подвижного состава по габаритам и нагрузкам, включая перевозки сверхнегабаритных грузов массой до 500 т, транспортировку грузов единичной массой до 700 т.