Le chemin de fer Decauville a été une des attractions phare de cette exposition universelle. Circulant entre le Champ de Mars et les Invalides sur une ligne à voie de 60 spécialement établie, avec des locomotives de type Mallet,et un matériel remorqué "du catalogue" . Cette ligne provisoire transporta plusieurs millions de personnes (6 342 446 voyageurs payants) sans un seul accident. Ce chemin de fer a été inauguré le 4 mai 1889.
Les stations desservies sur les trois km de parcours étaient :
La ligne était établie en rails de 9,5 kg/m et comportait deux tunnels : celui de l'Alma (20 m) et de la tour Eiffel (106 m).
Le matériel comprenait plusieurs machines Mallet de type 020-020 et une Fairlie système Péchot également de type 020-020 nommée "Centenaire de 1789".
À la suite de cette exposition universelle, le ministère des transports autorisa l'utilisation de chemins de fer à voie étroite pour le transport des personnes sans les dérogations auparavant obligatoires.