Vuonna 1955 hallitus antoi luvan 1,2 miljardin punnan suuruiseen modernisointiohjelmaan. Kansallistamisen aikana tapahtui laajoja muutoksia, kun höyryjunista luovuttiin vuonna 1968 diesel- ja sähköjunien hyväksi. Kolmasosa verkosta suljettiin 1960-luvulla julkaistun Beechingin erittäin kriittisen raportin myötä.
Huhtikuussa 1961 tehtyä laajamittaista rautatietutkimusta hyödynnettiin laadittaessa hallituksen raporttia rautatieverkon tulevaisuudesta. Raportin nimi oli The Reshaping of British Railways. British Railways Board (BRB) julkaisi sen maaliskuussa 1963. Kolmasosa kaikista matkustajajunista olisi tarkoitus romuttaa ja yli 4 000 asemaa 7 000:sta sulkea.
British Rail otti InterCityn (tai alkuaikoina Inter-Cityn) käyttöön vuonna 1966 pitkän matkan pikamatkustajaliikenteen tuotemerkkinä (ks. British Railin tuotemerkkien nimet koko historiasta).
Matkustajamäärät laskivat tasaisesti 1950-luvun lopusta 1970-luvun lopulle, mutta nousivat jyrkästi suurnopeusjunien Intercity 125 -junien käyttöönoton jälkeen 1970-luvun lopulla ja 1980-luvun alussa.
Vuosina 1934-1975 Northern Line käytti Northern City Line -linjaa Highburyn haarana. London Underground luovutti sen British Railille vuonna 1975,
Ennen yritysrekisterien sektorointia vuonna 1982 järjestelmä oli jaettu alueisiin. Lontoon ympärillä toimivat seuraavat alueet: London Midland Region (Marylebone, Euston, St Pancras ja Broad Street), Southern Region (Waterloo, Victoria, Chairing Cross, Holborn Viaduct, Cannon Street ja London Bridge), Western Region (Paddington) ja Eastern Region (King's Cross, Moorgate, Broad Street, Liverpool Street ja Fenchurch Street). Tämä koettiin tehottomuuden lähteeksi, joten alueista muodostettiin yksi organisaatio, joka kattoi kaikki työmatkaliikennepalvelut. Samaan aikaan InterCity otti hoitaakseen pikavuoroliikenteen ja Regional Railways otti hoitaakseen alueelliset palvelut. Konsernin alkuperäinen nimi oli Provincial.
BR rakensi 2537 höyryveturia vuosina 1948-1960, joista osa oli kansallistamista edeltäneiden mallien mukaisia ja osa omien, uusien standardimallien mukaisia. Lopulta BR päätti lopettaa höyryjunien käytön vuonna 1968.
Joulukuussa 1954 laaditun "Modernisointisuunnitelmaksi" kutsutun virallisen raportin tarkoituksena oli saattaa rautatiejärjestelmä 1900-luvulle. Tavoitteena oli lisätä nopeutta, luotettavuutta, turvallisuutta ja ratakapasiteettia tekemällä rautateistä houkuttelevampia matkustajille ja tavaraliikenteen harjoittajille. Tärkeät osa-alueet olivat:
- Tärkeimpien pääratojen sähköistäminen itäisellä alueella, Kentissä, Birminghamissa ja Keski-Skotlannissa. Höyryveturit korvattiin sähkövetureilla.
- Laajamittainen dieselöinti höyryvetureiden korvaamiseksi dieselvetureilla.
- Uusi henkilö- ja tavaraliikenteen liikkuva kalusto
- Uudet opastimet ja radan uusiminen
- Vähäisen määrän tarpeettomia ratoja, asemia ja tavaravarastoja suljetaan.
Marylebonesta lähteviä kaukojunia alettiin vähentää vuodesta 1958 alkaen, kun linja siirtyi BR Midland Westernilta BR Midland Regionille. Silloin BR Midland Region piti sitä tarpeettomana kilpailijana Midland Main Line -linjalleen. Vuoteen 1960 mennessä Nottinghamin pohjoispuolella sijaitseviin kohteisiin ei enää kulkenut päivällä yhtään junaa, ja vain muutama juna kulki vielä yöllä. Monia pikajunaliikennepalveluja leikattiin. Vuoteen 1963 mennessä paikallisliikenne Aylesburyn jälkeen lopetettiin. Vuonna 1965 tavaraliikenne lopetettiin. Vuosina 1963-1966 vain muutama jäljellä oleva kaukoliikennevuoro pysyi käytössä. Suuri osa entisestä Great Central Railway -radasta suljettiin osana Beechingin kirvestä. Tämä tarkoitti, että Marylebonesta liikennöi enää vain paikallisjunia Aylesburyyn ja High Wycombeen. Investointien puute johti 1960-luvun jälkeen siihen, että itse asema rapistui.
Uudet dieseljunat
Jotkin varhaisista malleista olivat huonolaatuisia ja huonosti suunniteltuja, mutta monet myöhemmät mallit osoittivat aikanaan arvonsa.
British Railin 127-luokan dieseljunat valittiin liikennöimään Marylebonesta yleensä High Wycomben, Aylesburyn ja Banburyn kaltaisiin paikkoihin, jotka sijaitsevat Chiltern Main Line- ja Great Central Main Line -linjoilla (nykyisin Lontoo-Aylesbury-linja). Kummallista kyllä, 115 oli British Railin aikataulussa taulukon 115 alla. Ne olivat samanlaisia kuin British Railin 127-luokka, mutta olivat parempia, sillä luokassa oli suuremmat ikkunat, paremmat istuimet, valot ja seinäpinnat. Molemmat luokat valmistettiin 1960-luvun alussa.
British Rail Class 47 (alun perin Brush Type 4) on Brush Tractionin 1960-luvulla kehittämä brittiläisten rautateiden diesel-sähköveturiluokka. Niiden luotettava ja luotettava palvelu kesti pitkälle 2000-luvulle asti. Osa niistä on edelleen käytössä vuonna 2018.
British Rail antoi luokan 52 British Railwaysin Western Regionille vuosina 1961-1964 rakennettujen 74 suuren dieselhydraulisen veturin luokalle. Kaikille annettiin kaksisanainen nimi, jossa ensimmäinen sana oli Western, ja siksi tyyppiä kutsuttiin lempinimellä Westerns.
Brittiläisen rautatielaitoksen Eastleighin tehtaalla valmistettiin vuonna 1962 British Railin monipuoliset diesel-sähkömoottorijunayksiköt Class 207 (tai 3D).
Uudet sähköjunat
Jotkin varhaisista malleista olivat huonolaatuisia ja huonosti suunniteltuja, mutta monet myöhemmät mallit osoittivat aikanaan arvonsa.
British Railin luokan 423 (tai 4Vep) sähkömoottorivaunuja valmistettiin York Worksin tehtaalla vuosina 1967-1974. Niissä on manuaalisesti avattavat ovet jokaisen istuinrivin vieressä, ja ne liikennöivät enimmäkseen Etelä-Lontoon esikaupunkiliikenteessä sekä Kentin ja Sussexin maaseutuliikenteessä, kunnes ne korvattiin vuonna 2005.
British Railin Class 303 on eräänlainen sähköinen junayksikkö. Ne tunnetaan myös nimellä Blue Train, koska ne oli alun perin maalattu kauttaaltaan siniseksi. Niitä käytettiin ensimmäisen kerran vuonna 1960 North Clyden ja Cathcart Circle -radan sähköistämiseen Strathclydessa.
British Railin luokan 73 sähködieselveturit ovat hyvin epätavallisia siinä mielessä, että ne voivat toimia 750 V:n tasavirtajännitteellä, mutta niissä on myös dieselmoottori, jonka avulla ne voivat työskennellä sähköistämättömillä reiteillä.
British Railin Class 86 oli 1960-luvulla rakennettu vakiosähköveturi. Se valmistettiin aikaisempien luokkien, kuten 81 ja 85, toistuvien testien jälkeen. Testit johtivat huomattavasti parempaan veturisuunnitteluun.
British Rail Class 312 on vuosina 1966-1974 rakennettu vaihtovirta-ajoneuvotyyppi, joka on tarkoitettu käytettäväksi esikaupunkien matkustajaliikenteessä. Se oli viimeinen British Railin Mark 2 -korirakenteen mukainen moottorijunaluokka, ja se oli myös viimeinen, jossa oli liukuovet. Matkustajien istuimet olivat parannus aiempiin tyyppeihin verrattuna.
British Railin 313-luokan sähkömoottorivaunuja rakennettiin BREL:n York Worksissa vuosina 1976-1977, ja ne olivat siten ensimmäiset British Railille rakennetut toisen sukupolven sähkömoottorivaunut. Ne pystyivät ottamaan virtaa sekä 25 kV:n vaihtovirran ilmajohdosta että 750 V:n tasavirran kolmannen kiskon kautta. Ne olivat Britannian ensimmäiset yksiköt, joissa oli täysautomaattiset kytkimet, jotka mahdollistivat sekä fyysisen kytkennän että ohjaussähkö- ja ilmansyötön kytkemisen ilman, että kuljettajan tarvitsi poistua ohjaamosta. Myös niiden matkustajan istuimet olivat parannus aiempiin tyyppeihin verrattuna.