Rälspistolen, eller enklare, railgun, använder ett magnetfält som drivs av elektricitet för att accelerera en projektil. Även om de grundläggande idéerna bakom konstruktionen av en rälspistol är enkla, resulterar avfyrningen av en typisk rälspistolprojektil i en enorm frånstötande kraft. Resultatet är det
rälspistolen måste servas efter nästan varje skott, vilket gör dem mindre praktiska än konventionella projektiler. De kräver också en mycket stor strömförsörjning, som kan ge en miljon eller så ampere ström, vilket gör det svårt att skapa bärbara järnvägsvapen.
En rälspistol består av två stadigt förankrade parallella metallskenor, anslutna till en elektrisk strömkälla. En projektil som kan leda elektricitet placeras mellan rälsen och fullbordar kretsen. Eftersom de är elektriskt laddade, beter sig metallskenorna som elektromagneter och skapar ett magnetfält som cirkulerar runt varje skena. Det ena fältet rör sig medurs runt sin skena, det andra medurs, vilket skapar ett magnetfält däremellan som skapar en nettokraft parallellt med skenorna, bort från strömförsörjningen. Projektilen beter sig som vilken laddad tråd som helst i ett elektriskt fält och upplever en kraft vinkelrät mot strömriktningen och magnetfältets riktning. Detta kallas Lorentz-kraften.
När den elektriska strömmen är mycket stark, accelererar projektilen, som utsätts för kraftfulla krafter, till änden av rälspistolen mittemot strömförsörjningen och går ut genom en öppning. Kretsen, alltså bruten, avslutar flödet av elektrisk ström. Projektilen måste få fysisk kontakt med rälsen vid acceleration. Om projektilen rör sig tillräckligt snabbt kan enbart friktionen allvarligt skada eller till och med förånga rälsen, utan tillräckligt starkt material. Dessutom, om skenorna inte är säkert fastsatta på en stabil yta, kan de drivas isär av kraftfulla energier inuti rälspistolen.
Många miljoner dollar har lagts på järnvägsvapenforskning av USA:s militär, och många framgångsrika prototyper har utvecklats, som har mycket höga mynningshastigheter, i storleksordningen 3.5 km/sek (2.17 mps), ungefär 3 gånger snabbare än moderna gevär. Dessa konstruktioner kräver dock stora strömförsörjningar och underhåll är fortfarande ett problem. Den amerikanska flottan har uttryckt intresse för järnvägsvapen på grund av deras icke-explosiva ammunition, men de har inte kommit i allmän användning. En föreslagen lösning på problemet med slitage på rälsvapen är idén att använda mycket små projektiler som accelereras med mycket höga hastigheter, en design som ibland kallas en nålpistol.
Järnvägsvapen har också diskuterats i samband med fredliga tillämpningar som rymdresor. En mycket lång rälspistol, eller massförare, skulle kunna användas för att accelerera nyttolaster för att undvika hastighet för kostnader som är mycket billigare än för kemiska raketer. En nackdel är den höga initiala investeringen som krävs för att bygga en sådan massdrivare. För att skapa en massförare som accelererar en projektil för att undkomma hastighet i en hastighet som är acceptabel för mänskliga passagerare (~2 gs), skulle det krävas en pipa med längden ~50 km (30 miles). En annan potentiell tillämpning av järnvägsvapen kan vara på kärnfusionsarenan, där enorma tryck och temperaturer krävs för att smälta samman atomkärnor.