Secondo le norme NEM, queste sono le epoche ferroviarie italiane.
Epoca I (1839-1922)
Dall'introduzione della ferrovia in Italia al consolidarsi dell'esercizio di stato.
periodo A (1839-1865)
Costituzione delle reti ferroviarie negli stati preunitari. Estrema varietà di mezzi di trazione, veicoli, armamento, segnalamento, fabbricati.
periodo B (1865-1885)
Dopo la costituzione del Regno d'Italia, riordino delle ferrovie, che vengono esercite dalla SFAI (Strade Ferrate Alta Italia), dalla SFR (Strade Ferrate Romane), dalla SFM (Strade Ferrate Meridionali), dalla SFCS ("Vittorio Emanuele") e dalla CRFS (Compagnia Reale delle Ferrovie Sarde).
Ciascuna società adotta propri criteri riguardo materiale rotabile, armamento, edilizia; istituzione di Uffici Studi per la progettazione in proprio del materiale rotabile, SFAI a Torino nel 1872, SFM a Firenze nel 1880.
Unificate invece le principali regole di circolazione treni e segnalamento: stazioni e bivi in linea protetti da segnali fissi; si diffondono i segnali a disco girevole.
Dal 1874 la SFAI con i primi apparati centrali a trasmissione rigida Saxby introduce segnali fissi ad ala semaforica, anche nella versione ad ali sovrapposte.
Notevoli analogie nell'architettura ferroviaria, secondo standard rintracciabili fino a tutti gli anni '20 del XX secolo ed ancora ben visibili oggi.
periodo C (1885-1905)
Riordino della rete su base "longitudinale", con la creazione della Rete Mediterranea (RM), della Rete Adriatica (RA), della Rete Sicula (RS); in Sardegna resta attiva la CRFS.
Notevole la differenza fra le soluzioni tecniche adottate dalle varie società riguardo al materiale rotabile e di trazione (tipologie e livree), agli armamenti, alla tipologia costruttiva di dischi e semafori.
I regolamenti di esercizio (segnali in particolare) sono invece uniformati alle sempre più dettagliate prescrizioni ministeriali. Dal 1888 si diffondono gli apparati centrali idrodinamici, con le caratteristiche cabine elevate nei grandi nodi e quelle basse addossate al F.V. nei piccoli.
Sulle linee col blocco RM (1891) e RA (1897) introducono il segnale di avviso; sulle restanti principali, RM quello di 3° categoria.
Nel periodo 1899-1904, prime sperimentazioni di trazione elettrica.
periodo D (1905-1922)
Costituzione delle Ferrovie dello Stato (FS), che assumono l'esercizio delle linee già RM RA RS, ad eccezione fino al 1906 delle linee ex-RA di originaria proprietà SFM, gestite direttamente da quest'ultima. Fra il 1905 e il 1922 numerose altre linee e reti entrano a far parte delle FS, pertanto solo nel 1922 si può considerare concluso il processo di formazione delle FS.
Nuova livrea e marcatura del parco FS. L'applicazione graduale soprattutto al materiale merci fa sì che nei primi anni circolino parecchi rotabili nelle vecchie livree delle ex -reti. In particolare nel 1919-20 migliaia di rotabili ex -austriaci entrano nel parco FS: la loro rimarcatura fu completata solo nel 1924.
Sviluppo della T.E. trifase, palificazione M con sospensioni FS 1914, Succursale e Galvano.
Nuove locomotive, carrozze quasi tutte a carrelli e vagoni merci secondo standard FS.
Adozione di parti di ricambio unificate (boccole, assi, caldaie per locomotive, ecc.), per il parco di provenienza ex-reti.
Segnali fissi (semafori) standard si affiancano ai precedenti delle ex-reti.
Nel 1907 vengono introdotti i segnali di prima categoria a candeliere. Nel 1913 abolizione del terzo fanale di testa e nel 1919 abolizione del terzo fanale di coda.
Fino al 1918 la marcatura delle locomotive (alcuni gruppi furono rinumerati anche nel 1907) era con numeri a 5 grosse cifre in bronzo sui lati della cabina. Dal 1918 si passa a 6 cifre con targa FS (ancora in uso) sui lati della cabina.
Nel 1907 nuove divise FS, nere con berretto a kepl.
Sui F.V. iscrizioni di località in lettere metalliche in rilievo a smalto blu (su alcuni fabbricati visibili ancora oggi); su pensiline e altri fabbricati indicazioni anche in nero su fondo bianco.
