Разница между формами «рельс» и «рельсов» заключается в числе и падеже. 2
Форма «рельс» используется в единственном числе, когда речь идёт об одном рельсе. 2 Примеры: «Этот рельс был ржавым», «Положили новый рельс». 2
Форма «рельсов» — множественное число, родительный падеж, используется, когда речь идёт о нескольких рельсах, и слово отвечает на вопрос «чего?». 2 Примеры: «Сойти с рельсов», «Укладка рельсов», «Куча рельсов», «Длина рельсов». 2
При этом форма «рельс» во множественном числе допустима, но считается менее предпочтительной, может восприниматься как разговорная или просторечная. 2
В некоторых словарях, например в «Большом толковом словаре русского языка» под редакцией С. А. Кузнецова, указывается, что предпочтительнее форма «рельсов» с окончанием «-ов». 5