因為有旁述員的關係，可避免角色說話時開合嘴巴的必要。 每個角色都配備了不同的面部來表達不同的表情。 每一集節目包括一個由旁述員旁述的5分鐘（第1至7季）、7分鐘（第8至10季及22季至24季）或8分鐘45秒（第11至21季）故事。
粉絲們並不買單，並宣稱此作正轉變成一個過於低俗的學齡前向卡通。 《鐵路系列》講述一群住在虛構島嶼「多多島」的擬人化鐵路機車車輛及公路車輛的冒險經歷。 這些作品源自於艾屈萊為他當時正從麻疹中復原的兒子克里斯多福所說的故事。 前四季中的許多故事都是基於艾屈萊的親身經歷。 第六與第七季沿續新角色登場與豐富故事的方針。
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前四季中的許多故事都是基於奧德利的親身經歷。 第九與第十季在主打新角色的同時也有許多舊角色回歸，而故事形式仍大致與上一季相同。 然而，第十季包含28個集數，與先前每季26集的形式不同。 由第5季起，一些窄軌鐵路的角色用了較大比例的模型，目的是較容易安裝複雜的機械裝置及保持精細的外觀。 在第6季中，建築機械的角色亦以大比例建造，也造了大比例的湯瑪士和培西以便與那些角色一起拍攝。 自第九季起，湯瑪士模型亦與窄軌火車同場拍攝。
有兩大主因造成其劇情開始背離原著，其一為多數尚未改編至卡通的原著故事包含過多的新角色，造成製作費用過於昂貴；其二為編劇希望有更多故事以主角湯瑪士為中心。 這些新劇情造成了許多爭議，原作者艾屈來牧師抱怨新劇情太不真實且不符合原著的精神。 2008年起，該節目的製作公司HIT 湯瑪士小火車玩具2023 Entertainment表示，此系列將會改以「電腦製作影像」（CGI）製成動畫[4]。
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艾德華、亨利與托比等三位角色被移出主角群，並新增二位女性主角——來自非州的妮雅以及來自英國的蕾貝卡。 旁述員的職位被完全取代，改由湯瑪士本人直接對觀眾講述。 在1989年，《湯瑪士小火車》在北美的PBS電視台《閃光時間車站（英语：Shining Time Station）》節目播出。 Storytime with Thomas是另一個美國副產品被播放到1999年的福克斯家庭頻道上。 2000年，隨著《湯瑪士小火車：湯瑪士和神奇鐵路（英语：Thomas and the Magic Railroad）》的上映使湯瑪士登上電影屏幕。
- 這些電動小車可與其他非Wood系列的湯馬士套裝相容。
- 角色數量急遽減少，劇情集中在湯瑪士、艾德華、亨利、高登、詹姆士、培西、托比與艾蜜莉等角色上。
- 自第九季起，湯瑪士模型亦與窄軌火車同場拍攝。
- CGI動畫由氮原子影業（英语：Nitrogen Studio）提供。
- 第十二季起部分製作改採用「電腦製作影像」（CGI）技術製成，並計劃於隔年達成完全以CGI製作。
- 第六季和第七季於2002年與2003年播出全集。
在第四季開播前，本作接獲了眾多關於性別歧視的指控，其中有抱怨表示系列中缺乏女性角色。 這一季幾乎完全改編自原著，窄軌車輛角色也於此季登場，大幅地增加了能製作的故事量。 2017年推出的第二十一季縮減為僅18集。 隔年的第二十二季恢復為原有的26集，連帶著不少改變。
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第六季的其中兩集以一個由全新角色組成的工程車輛團隊為重心，並有意創立一個以它們為主角的外傳系列。 《鐵路系列》講述一群住在虛構島嶼「索多島」的擬人化铁路机车车辆及公路車輛的冒險經歷。 這些作品源自於奧德利為他當時正從麻疹中復原的兒子克里斯托弗所說的故事。
電視片前兩季直接根據《鐵路系列》原著進行改編。 其中第一季改編自前8冊書以及奧德利特别撰寫的Thomas's Christmas Party一書。 其中第一季改編自前8冊書以及艾屈萊特別撰寫的Thomas's Christmas Party一書。
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在第12季的動畫中，角色面部以及人物和動物均改以電腦製作影像，但背景仍為實物模型（半電腦/半定格動畫）；自第13季起，節目完全以電腦動畫製作，而角色亦能自行說話。 該節目是由實物模型製成動畫，在當時是最有效演繹故事，而又不用像傳統動畫般成本昂貴。 機車與其他交通工具能夠活動，但人物和動物一般都是不動的。 從第12季開始，採用了「電腦製作影像」（CGI）來製造煙或其他效果。
2009年推出首部動畫電影《鐵路小英雄（英語：Hero of the Rails）》，正式全面採用CGI製作，並增加配音陣容以取代原有的旁述員形式。 CGI動畫由氮原子影業（英語：Nitrogen Studio）提供。 第五季是個大膽的新嘗試，該季中所有的集數皆為原創劇情，且有著全新的角色登場與更豐富有趣的故事，某些粉絲將其視為與原著完全分離的衍生作品。 第六季和第七季於2002年与2003年播出全集。 第八季在2005年開始播出，但是可能由於節目改版原因只播出了前13集，直至2006年7月才播出剩餘的13集。
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在2006年中期，由於ITV和節目作者（Ofcom）之間達成一項新協議，授權其縮減兒童節目播出，英國第五台買下系列節目播放權。 HiT娛樂收購了此作，將集數長度由5分鐘增長至7分鐘，並創作了新的主題曲。 角色數量急遽減少，劇情集中在湯瑪士、艾德華、亨利、高登、詹姆士、培西、托比與艾蜜莉等角色上。 第六季和第七季於2002年與2003年播出全集。 第十二季起部分製作改採用「電腦製作影像」（CGI）技術製成，並計劃於隔年達成完全以CGI製作。 角色數量急遽減少，劇情集中在湯瑪士、艾德華、亨利、高登、詹姆士、培西、托比與愛蜜莉等角色上。
2013年起，本作的動畫製作改由Arc Production（英语：Arc Production）負責。 同年上映的電影《鐵路王國——尋找皇冠之旅》為首部由新團隊製作的作品。 前兩季一次播放二集，在中間包括一個角色的演出。 在每一季直到第八季，軌道上火車的數量增加就跟著鐵軌擴大。 2013年起，本作的動畫製作改由Arc Production（英語：Arc Production）負責。 由於家長團體抱怨此系列中的事故數量過多，往後的故事開始由注重動作情節轉為以道德培養為取向。
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在1989年，《湯瑪士小火車》在北美的PBS電視台《閃光時間車站（英語：Shining Time Station）》節目播出。 2000年，隨著《湯瑪士小火車：湯瑪士和神奇鐵路（英語：Thomas and the Magic Railroad）》的上映使湯瑪士登上電影屏幕。 2009年推出首部動畫電影《鐵路小英雄（英语：Hero of the Rails）》，正式全面採用CGI製作，並增加配音陣容以取代原有的旁述員形式。 湯瑪士小火車玩具 CGI動畫由氮原子影業（英语：Nitrogen Studio）提供。
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在第八季發行後不久，一部非戲院首映電影《呼叫所有機車（英语：Calling All 湯瑪士小火車玩具 Engines!）》推出了，且比上一部電影更受好評。 2010年9月，HiT娛樂的持有者安佰深集團計劃出售其及旗下節目——包含《湯瑪士小火車》——以清償HiT的債務，並於2012年2月正式出售給玩具大廠美泰兒。 在第八季發行後不久，一部非戲院首映電影《呼叫所有機車（英語：Calling All Engines!）》推出了，且比上一部電影更受好評。
緊接著第五季之後，電影《湯瑪士與神奇鐵路》上映了，劇中只有少數的卡通角色登場，且更像是奇幻主題的故事。 僅管有著極高製作預算加上湯瑪士小火車的高人氣，該電影仍被英國觀眾批評為劇情混亂、劇本糟糕、執導不佳、演技拙劣，且精神與原著及改編卡通皆不符。 在2004年，劇集開始使用電腦動畫製作特殊效果並且故事長度由五分鐘改為七分鐘。 新一季有主要的變化，比如改變著名的主題曲，較之以往增加更多的說教立場。 在第十季開始時，只有兩個插曲出版，故事中間被替換為「索德地方」，再現了不僅故事中間有特色的主要地區，還回顧了第8至10季當地故事發生的地方。 第三季同時包含了改編自原著和雜誌的故事以及完成新創劇情的集數。
