ในศัพท์เฉพาะทางด้านรถไฟการใช้หัวรถจักรคู่หมายถึงการใช้ หัว รถจักร สองคัน ที่ด้านหน้าของขบวนรถไฟ^{[ 1 ]}โดยแต่ละคันจะถูกควบคุมแยกกันโดยลูกเรือของตนเอง การใช้ หัวรถจักรสามคันหมายถึงการใช้หัวรถจักรสามคัน ในขณะที่การใช้หัวรถจักรหลายคันหมายถึงการใช้หัวรถจักรหลายคัน

ธรรมเนียมนี้มีต้นกำเนิดในยุคของหัวรถจักรไอน้ำ แต่การใช้หัวรถจักรสองคันขึ้นไปก็ยังคงเป็นเรื่องปกติในหัวรถจักรดีเซลและไฟฟ้าสมัยใหม่ อย่างไรก็ตาม หัวรถจักรสมัยใหม่มักจะทำงานโดยใช้ระบบควบคุมแบบหลายยูนิตซึ่งหัวรถจักรทั้งหมดจะถูกควบคุมโดยคนขับเพียงคนเดียวจากห้องคนขับด้านหน้า แทนที่จะใช้ลูกเรือแยกกัน

การใช้หัวเรือสองข้างในการลากอวนนั้นมีสาเหตุหลายประการ:

• ในสหราชอาณาจักร โดยทั่วไปแล้วมักใช้เพื่อเพิ่มแรงยึดเกาะบนทางลาดชัน โดยเพิ่มจำนวนล้อขับเคลื่อนเป็นสองเท่า เพื่อเพิ่มแรงยึดเกาะเป็นสองเท่า
• ความจำเป็นต้องใช้กำลังขับเคลื่อนเพิ่มเติมเมื่อหัวรถจักรเพียงคันเดียวไม่สามารถลากขบวนรถได้เนื่องจากทางขึ้นเนิน น้ำหนักขบวนรถมากเกินไป หรือทั้งสองอย่างรวมกัน
• การใช้หัวรถจักรสองคันลากยังใช้กับรถไฟโดยสารในกรณีที่หัวรถจักรเพียงคันเดียวก็เพียงพอ แต่ความเร็วไม่เพียงพอที่จะรักษาตารางเวลาได้
• ในบางกรณีที่พบได้ไม่บ่อยนัก บริษัทบางแห่งใช้รถไฟสองขบวนเพื่อรับประกันการให้บริการ เมื่อพวกเขาทราบดีว่าหัวรถจักรของตนมีคุณภาพต่ำ โดยเข้าใจว่าหากหัวรถจักรคันหนึ่งขัดข้องระหว่างการให้บริการ อีกคันหนึ่งก็จะเพียงพอที่จะพาขบวนรถไฟไปยังจุดหมายปลายทางได้
• การใช้หัวรถจักรสองคันเป็นวิธีที่มีประโยชน์บนรางเดี่ยว แม้ว่าจะไม่มีความจำเป็นต้องใช้กำลังเพิ่มก็ตาม เพราะการใช้หัวรถจักรสองคันช่วยประหยัดการจัดเส้นทางแยกสำหรับหัวรถจักรสำรอง ซึ่งสามารถเคลื่อนย้ายได้โดยใช้เส้นทางที่รถไฟใช้งานอยู่
• เนื่องจากการใช้หัวรถจักรสองคันลากจูงเริ่มไม่เป็นที่นิยมมากขึ้น บริษัทรถไฟจึงอาจโฆษณาบริการพิเศษที่ใช้หัวรถจักรสองคันลากจูงเพื่อดึงดูดผู้ที่ชื่นชอบ ซึ่งเกิดขึ้นเป็นประจำแต่ไม่บ่อยนักในเส้นทางรถไฟสายหลักของอังกฤษ ในขณะที่ทางรถไฟ Romney, Hythe & Dymchurchในอังกฤษโฆษณาวันประจำปีที่รถไฟโดยสารทั้งหมดจะใช้หัวรถจักรสองคันลากจูงตลอดทั้งวัน ทั้งรถไฟไอน้ำและรถไฟดีเซล
• ในสหราชอาณาจักร การใช้หัวรถจักรสองคันเป็นวิธีการสำรองสำหรับขบวนรถไฟทุกขบวนที่ขนส่งภาชนะบรรจุสารเคมีกัมมันตรังสี (โดยปกติจะขนส่งไปหรือกลับจากเซลลาฟิลด์เมืองคัมเบรีย) ด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัย รถไฟที่บรรทุกกากกัมมันตรังสีไม่สามารถจอดทิ้งไว้ได้หลังจากเกิดการขัดข้อง
• ในสมัยที่รถไฟส่วนใหญ่ใช้หัวรถจักรลาก การใช้หัวรถจักรสองคันลากพร้อมกันเป็นเรื่องปกติในการนำหัวรถจักรกลับไปยังสถานีต้นทางหรือจุดอื่นบนเครือข่ายทางรถไฟ โดยการต่อพ่วงกับขบวนรถไฟที่กำหนดไว้ การเคลื่อนที่ของ "หัวรถจักรเปล่า" โดยไม่มีขบวนรถไฟต่อพ่วงนั้นจะถูกหลีกเลี่ยงหากเป็นไปได้ เนื่องจากเป็นการยากที่จะหาเวลาว่างในตารางเวลาสำหรับพวกมัน ปัญหานี้รุนแรงขึ้นเนื่องจากหัวรถจักรเปล่าต้องวิ่งด้วยความเร็วที่ลดลง เพราะไม่ได้รับประโยชน์จากกำลังเบรกหรือผลการทรงตัวของขบวนรถไฟที่ตามมา

การเดินรถสองหัวลากต้องอาศัยความร่วมมืออย่างระมัดระวังระหว่างพนักงานขับรถไฟ และเป็นเทคนิคที่ต้องใช้ทักษะ มิเช่นนั้นล้อของหัวรถจักรคันใดคันหนึ่งอาจลื่นไถลซึ่งอาจทำให้รถไฟหยุดชะงักหรือแม้กระทั่งตก ราง ได้

ความเสี่ยงจากการใช้หัวรถจักรสองคันลากจูง รวมถึงค่าใช้จ่ายต่างๆ (ค่าเชื้อเพลิงและค่าบำรุงรักษาเครื่องยนต์ ค่าจ้างพนักงานขับรถไฟ) ทำให้บริษัทรถไฟต้องมองหาทางเลือกอื่น การใช้ระบบไฟฟ้าได้ถูกนำมาใช้ในหลายกรณี บริษัท รถไฟมิลวอกีโรดในภาคเหนือของสหรัฐอเมริกา สามารถเปลี่ยนจากหัวรถจักรไอน้ำสามคันลากจูง มาเป็นหัวรถจักรไฟฟ้าเพียงคันเดียวได้ ค่าใช้จ่ายในการเดินรถจักรไอน้ำเพิ่มเติมก็หมดไป และความเร็วเฉลี่ยของขบวนรถไฟก็เพิ่มขึ้น เนื่องจากไม่จำเป็นต้องต่อและถอดหัวรถจักรอีกต่อไป ในสหราชอาณาจักรบริษัทรถไฟมิดแลนด์เคยใช้หัวรถจักรสองคันลากจูงบ่อยครั้ง เพราะสร้างเฉพาะหัวรถจักร ขนาดเล็กและเบา ซึ่งมักไม่มีกำลังมากพอที่จะลากขบวนรถไฟได้เพียงลำพัง อุบัติเหตุหลายครั้งในระบบของมิดแลนด์เกิดขึ้นทางอ้อมจาก "นโยบายเครื่องยนต์ขนาดเล็ก" นี้ และการพึ่งพาการใช้หัวรถจักรสองคันลากจูงที่เกิดขึ้นตามมา บางครั้งเกิดจากรถไฟหยุดชะงักแม้จะใช้หัวรถจักรสองคันลากจูง ในขณะที่บางครั้งเกิดจากการเคลื่อนที่ของหัวรถจักรเปล่ามากเกินไป เนื่องจากหัวรถจักรที่ใช้ในการลากจูงสองคันลากจูงกลับไปยังโรงเก็บ ( อุบัติเหตุทางรถไฟที่ฮอว์สจังก์ชันในปี 1910) เมื่อบริษัท Midland ถูกควบรวมเข้ากับบริษัทLondon, Midland and Scottish Railwayการปฏิบัติเช่นนี้จึงถูกยกเลิกไป เนื่องจากไม่คุ้มค่าทางเศรษฐกิจ และมีการสร้างหัวรถจักรที่มีกำลังมากกว่าเดิมขึ้นมาแทน

เมื่อขบวนรถไฟประกอบด้วยหัวรถจักรสองคันที่ลากจูงพร้อมกัน โดยทั่วไปจะใช้คำว่า " หัวรถจักรนำ"สำหรับหัวรถจักรคันหน้า และ " หัวรถจักรขบวน"สำหรับหัวรถจักรคันที่สอง ซึ่งไม่ควรสับสนกับวิธีการที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง คือการเพิ่มหัวรถจักรช่วยดันท้ายขบวนเพื่อช่วยในการขึ้นเนินหรือออกตัวจากทางลาดชัน

เป็นเวลาหลายปีที่การรถไฟเกรตเวสเทิร์น (GWR) ของสหราชอาณาจักรมักจะใช้แนวปฏิบัติเฉพาะตัวเมื่อจำเป็นต้องใช้หัวรถจักรสองคัน โดยหากต้องเพิ่มหัวรถจักรอีกคันไว้ด้านหน้าขบวนรถสำหรับช่วงเส้นทางใดเส้นทางหนึ่ง หัวรถจักร "นำร่อง" คันที่สอง (เรียกว่า "หัวรถจักรช่วย" ในศัพท์ทางการของ GWR) จะถูกต่อพ่วง "ด้านใน" หรือต่อเข้ากับขบวนรถโดยตรง ในขณะที่หัวรถจักร "หลักของขบวน" จะยังคงอยู่ด้านหน้าสุดของขบวน (ซึ่งตรงกันข้ามกับแนวปฏิบัติปกติ) อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่แนวปฏิบัติที่ใช้กันทั่วไปใน GWR โดยข้อบังคับของบริษัทมีชุดคำสั่งที่ซับซ้อนเพื่อกำหนดว่าควรวางหัวรถจักรช่วยไว้ด้านในหรือด้านหน้าหัวรถจักรหลัก สิ่งเหล่านี้ขึ้นอยู่กับขนาดและกำลังของหัวรถจักรทั้งสองคัน (หัวรถจักรช่วยขนาดใหญ่กว่าจะอยู่ด้านหน้าหัวรถจักรหลักเสมอ) การจัดเรียงล้อของหัวรถจักรทั้งสองคัน ว่าหัวรถจักรเหล่านั้นเป็นหัวรถจักรแบบมีถังน้ำหรือไม่ และว่าเส้นทางที่ใช้งานนั้นเป็นทางขึ้นเนินเดียวหรือมีช่วงราบหรือทางลงเนิน ตัวอย่างเช่น GWR กำหนดให้หัวรถจักรไอน้ำที่ไม่มีล้อหน้า ต้องต่อพ่วงอยู่ภายใน (เช่น ระหว่างหัวรถจักรอีกคันกับขบวนรถ) ของหัวรถจักรบรรทุกถ่านหินเสมอ ไม่ว่าคันใดจะเป็นหัวรถจักรหลักของขบวนและคันใดเป็นหัวรถจักรช่วย ในขณะที่หัวรถจักรไอน้ำแบบ 2-6-2ของบริษัทสามารถนำหน้าได้

บริษัทรถไฟ GWR ได้นำข้อจำกัดที่ไม่ธรรมดานี้มาใช้เพื่อหลีกเลี่ยงการใช้หัวรถจักรขนาดเล็กและกำลังต่ำ (โดยเฉพาะหัวรถจักรแบบถังน้ำ) โดยไม่มีหัวรถจักรที่เร็วและทรงพลังกว่าคอยขับเคลื่อนจากด้านหลัง เนื่องจากพบว่านี่เป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดอุบัติเหตุตกรางที่Loughorในเดือนตุลาคม ค.ศ. 1904 ซึ่งร้ายแรงและสร้างความเสียหายอย่างมาก การวางหัวรถจักรขนาดเล็กไว้ระหว่างหัวรถจักรที่ทรงพลังกว่ากับขบวนรถนั้น เชื่อกันว่าจะช่วยให้หัวรถจักรขนาดเล็กมีความเสถียรมากขึ้นเมื่อวิ่งด้วยความเร็วและใช้กำลังอย่างเต็มที่ แม้ว่าจะต้องใช้เวลาในการสับเปลี่ยนขบวนรถทุกครั้งที่ต้องเพิ่มหรือถอดหัวรถจักรออกจากขบวนรถภายใต้กฎเหล่านี้ แต่กฎเหล่านี้ก็ยังคงใช้ในบางส่วนของ GWR จนกระทั่งมีการโอนกิจการเป็นของรัฐในปี ค.ศ. 1948

• รถไฟแบบผลัก-ดึง