Un chemin de fer à rail central ne doit pas être confondu avec le chemin de fer à crémaillère même si la finalité, qui est de faire franchir au matériel de fortes rampes, est la même.
Le rail (Un rail (ou lisse en québécois) est une barre d’acier profilée. Deux files...) central est antérieur et les anglo-saxons appellent ce type de chemin de fer (Le chemin de fer est un système de transport guidé servant au transport de personnes et...) le système Fell du nom de son inventeur John Barraclough Fell, ingénieur (« Le métier de base de l'ingénieur consiste à résoudre des problèmes de nature...) anglais.
Le principe consiste à disposer un rail supplémentaire sur lequel s'appuient des roues (La roue est un organe ou pièce mécanique de forme circulaire tournant autour d'un axe passant par...) horizontales qui participent ainsi, en plus des essieux standard, aux efforts de traction et de freinage. La première mise en œuvre a eu lieu en 1863 sur le Cromford and High Peak Railway's dans le Derbyshire sur un système à câble. Il fut également utilisé en France en 1868 lors de la construction du Tunnel (Un tunnel est une galerie souterraine livrant passage à une voie de communication (chemin de...) ferroviaire du Mont-Cenis pour établir une ligne entre France et Italie, entre Saint-Michel-de-Maurienne et Suse (SUSE (prononciation : /su:zə/, "souzeu" en français) est une distribution Linux...) (Italie) en passant par le col.
Néanmoins, ce système de rail central fut rapidement détrôné par la crémaillère plus efficace.
Une réalisation française spectaculaire reprenait le même principe amélioré par l'ingénieur Hanscotte en réglant la pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée...) des roues horizontales par un circuit d'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et...) comprimé : le chemin de fer du Puy de Dôme () (entre Clermont-Ferrand et le sommet à 1414 m) circulait ainsi sans problème sur une rampe continue de 130mm/m de 9 km.
La seule ligne actuelle conservant le rail central est celle du Snaefell Mountain Railway sur l'Ile de Man. Électrifiée, le rail central ne sert plus qu'au freinage.