16500平方米的机车车辆陈列厅于2002年11月2日正式对外展出。厅内的8条展示线展示了中国铁路不同历史时期不同的机车车辆近60台，其规模之大居国内首位。其中有中国现存最早的蒸汽机车，有以革命领袖的名字命名的机车，有旧中国使用的多种外国机车，有新中国成立后自行设计制造的中国第一代内燃和电力机车，有老式的铁路专用客车，有国家领导人乘坐的专列，还有不同种类的铁路硬坐车、卧车、餐车、行李及货车。最具特色的是由30台具有珍贵文物价值的蒸汽机车组成的庞大阵群。著名的“零号机车”、“毛泽东号”和“朱德号”机车，分别代表了不同历史意义和革命纪念意义。JF型、KD7型、SN型、SL型、KF型等各种型号机车，形象的展示着百年铁路风云画卷中牵引动力的历史轨迹。新中国成立后设计制造的胜利、建设、人民、前进等型机车，则精心收藏了每种型号的首台机车。这些展品充分反映了中国铁路发展的光辉历程，是中国铁路从无到有，从落后到现代发展的历史见证。

中国铁道博物馆今日天气的主要是“多云”。

1日白天到1日夜间天气多云，主要气温16~26℃，建议穿单层棉麻面料的短套装、T恤衫、薄牛仔衫裤、休闲服、职业套装等舒适的衣服。

1日夜间到2日早晨阴，气温降低至13~15℃，建议穿套装、夹衣、风衣、休闲装、夹克衫、西装、薄毛衣等保暖衣服。

从1日22时起，北京中国铁道博物馆未来24小时多云，同时最近的降雨带在西北49公里外呢；

02日明天0点 - 10点，多云，温度在15 - 19℃;

02日明天12点 - 20点，多云，温度在20 - 22℃;

中国铁道博物馆的其他天气指数，风力2级 东南风， 相对湿度31%，紫外线无，空气质量47；

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