Паровички сильно загрязняли воздух, были пожароопасны и имели низкие динамические показатели (ускорение при пуске и скорость движения). Особенно неблагоприятные условия создавались при использовании их на линиях подземных метрополитенов вследствие трудностей вентиляции тоннелей. Поэтому после изобретения вращающихся электрических машин и методов передачи электрической энергии на расстояние были предприняты попытки использования их для целей тяги.
Период электрической тяги начался в конце XIX века и получил наибольшее развитие в первой четверти XX века. На электрическую тягу начали переводить трамваи и метрополитены, появились первые троллейбусы и электропоезда.
Первые трамвайные вагоны с питанием от контактного провода внешне мало отличались от конки и имели всего 12 сидячих мест, приводились в движение одним тяговым электродвигателем (ТЭД) мощностью 4,5 л. с. (3,3 кВт) с ременной передачей вращающего момента на движущие колеса (колесную пару) и управлялся силовым контроллером, установленным на площадке.
Токосъём с контактного провода производился специальной токосъемной кареткой, соединенной с вагоном гибким тросом. Позднее появились более совершенные токоприемники – сначала дуговой, а затем и пантографный. Тяговые электродвигатели были установлены на всех осях моторных вагонов, а ременная передача заменена более надежной зубчатой. Электроснабжение первых трамваев осуществлялось централизованно от собственных электрических станций. Затем они были переведены на питание от городских энергосистем через тяговые преобразовательные подстанции.
Первый в России электрический трамвай был пущен в 1892 г. в Киеве, затем в 1894 г. – в Казани, 1896 г. – в Нижнем Новгороде, 1897 г. – в Екатеринославле и Курске, 1898 г. – в Орле и Севастополе, 1899 г. – в Москве и других городах. Всего в период до 1917 года в России было 35 трамвайных предприятий. Электрическая тяга намного экономичней и гигиеничней паровой и позволяет создавать мощный подвижной состав большой вместимости с высокими динамическими показателями.
Появление электрической тяги коренным образом расширило и перспективы развития метрополитенов. Перевод их с паровой тяги на электрическую значительно улучшил санитарное состояние станций и тоннелей, позволил повысить скорость движения поездов и увеличить глубину заложения тоннелей, так как электрическая тяга исключает необходимость усиленной вентиляции. В свою очередь, глубокое заложение тоннелей обеспечило возможность наиболее удобной трассировки линий метрополитенов независимо от уличной сети.
Первый метрополитен в странах СНГ был открыт в Москве в 1935 году. По своим техническим и эстетическим показателям он по праву считается лучшим в мире. В настоящее время в странах СНГ уже действуют метрополитены в 12 городах: Москве, Ленинграде, Киеве, Минске, Харькове и других.
Вагон метрополитена типа Е имеет следующие технические данные: длина кузова по осям автосцепок – 18, 77 м, ширина кузова – 2,7 м, высота вагона – 3, 695 м, мест для сидения – 44, максимальная вместимость – 270 пассажиров, конструктивная скорость – 90 км/ч, собственная масса без пассажиров – 30, 6 т.
В 1882 г. в Германии на пригородной линии Берлин – Шпандау появился первый опытный образец безрельсового экипажа с электрическим двигателем, получающим питание от контактных проводов, – прообраз троллейбуса. Долгое время троллейбус не имел широкого распространения, что было связано главным образом с недостатками токосъема через токосъемные каретки и сменивший его позднее роликовый штанговый токоприемник. Развитие троллейбусов началось в Англии и Чехословакии после изобретения троллейбусных токосъемных штанг с роликовым, а позднее со скользящим контактом, обеспечивших более высокую надежность токосъема при достаточно высоких скоростях движения.
Как и другие виды электрического транспорта, он не загрязняет атмосферы городов, имеет высокие динамические показатели, отличается простотой тягового электрооборудования, а централизованное электроснабжение позволило создавать троллейбусы большой вместимости. Кроме того, троллейбус отличается значительно меньшими капиталовложениями и большей маневренностью по сравнению с трамваем и метрополитеном, меньше загромождает улицы, больше отвечает архитектурно-градостроительным требованиям. Все эти преимущества дали возможность использовать троллейбусы как одно из основных средств ГПТ, особенно в городских центрах, где к ГПТ предъявляются особенно высокие архитектурно-градостроительные требования.
В царской России троллейбусов не было. Первый троллейбус появился на улицах Москвы в 1933 году. В настоящее время в СНГ троллейбусный транспорт имеют около 160 городов. Наиболее массовым троллейбусом, эксплуатировавшимся на территории бывшего СССР, был троллейбус ЗИУ-9. Его технические данные: габаритная длина – 11,82 м, габаритная ширина кузова – 2,5 м, высота с опущенными токоприемниками – 3,347 м, мест для сидения – 31, максимальная вместимость – 126 пассажиров, максимальная скорость движения – 55 км/ч.