Паровоз уступает тепловозу по ряду ключевых параметров, в том числе по мощности и диапазону скоростей. 1

Паровоз — машина постоянной силы: с какой бы скоростью он ни двигался, поршни до определённого момента прикладывают к колёсам одно и то же усилие, ограниченное максимальным давлением пара в котле. 1 В результате мощность паровоза зависит от скорости: чем меньше скорость, тем меньше энергии он может передать вагонам. 1 В то время как тепловоз — машина постоянной мощности: его дизельный двигатель вращает генератор электричества, питающий тяговые электромоторы, которые могут развивать полную мощность независимо от скорости локомотива. 1

Кроме того, КПД тепловоза выше, чем у паровоза, так как в тепловозе энергия вырабатывается там же, где и используется — в цилиндрах двигателя, в то время как в паровой машине энергия образуется в топке парового котла, а затем перемещается в цилиндр и поршень, что приводит к потерям. 5