La construction de la première voiture de chemins de fer n'a pas été aussi simple qu'on serait tout d'abord tenté de le croire. Il semble, en effet, a priori, qu'il y a bien moins de difficulté à faire suivre aux roues munies de rebords, d'un véhicule, deux ornières saillantes ou deux ornières creuses, qu'à les faire courir sur un chemin semé d'obstacles. Il n'en est rien.
On a reconnu, dès le début, que l'emploi des voitures à deux roues était absolument impossible.
On a essayé alors des voitures à quatre roues, en laissant aux essieux la faculté de se placer dans une direction normale aux courbes parcourues, et aux roues la mobilité sur ces essieux qu'on regardait aussi comme indispensable au parcours de chemins de différentes longueurs sur les deux files de rails. Mais la pratique, ainsi qu'il arrive parfois, a renversé ces prévisions, et l'on a bientôt reconnu que le véhicule ne pouvait être maintenu sur le rail qu'à la double condition d'avoir ses essieux toujours parallèles et solidaires du châssis du véhicule, et les roues jumelles invariablement fixées sur l'essieu qui les porte.
On a créé ainsi des résistances accessoires, mais on a assuré le maintien du véhicule sur la voie.
Du wagon à quatre roues, on est passé au wagon à six roues, l'un des essieux pouvant se déplacer d'une petite quantité dans un plan parallèle à celui de la voie, de manière à prendre, au passage d'une courbe, la direction de son rayon; les roues restant, d'ailleurs, toujours calées sur les essieux.
Enfin, on a fait des wagons à huit roues, en groupant les essieux deux par deux et composant deux trucks indépendants, reliés à la caisse du véhicule au moyen de chevilles ouvrières, comme celles qui sont à l'avant-train des voitures ordinaires.
Ces premières expériences achevées, on s'est occupé de la construction du wagon, en faisant de chacune de ses parties, appelées à répondre à des besoins nouveaux, une étude minutieuse.
Il fallait s'occuper des attaches des wagons les uns aux autres, des chocs des wagons entre eux, de la suspension du véhicule sur les roues, des moyens de modérer la vitesse à certains moments de la marche. On composa alors un châssis, sorte de cadre en charpente, rendu indéformable par des pièces mises en croix: on eut une carcasse s'appliquant, d'une manière à peu près générale, à tous les véhicules quelle que fût leur destination spéciale, et portant, à ses extrémités, les crochets d'attelage et les tampons de choc, les premiers reliés à la partie centrale, les seconds aux extrémités des ressorts disposés au centre du châssis; sur les côtés, les plaques de garde qui assurent le parallélisme des essieux tout en permettant les mouvements d'oscillation des boîtes à graisse sous l'action des ressorts de suspension.
À ces parties essentielles, on ajouta les ferrures, les chaînes de sûreté et, selon la destination du wagon, des marchepieds, un frein, etc.