Museum ini dikenal memiliki puluhan lokomotif heritage, termasuk lokomotif uap yang masih dapat dioperasikan. Kehadiran koleksi tersebut menjadikannya salah satu pusat pelestarian lokomotif uap terpenting di Asia Tenggara.

Salah satu keistimewaan Museum Kereta Api Ambarawa adalah keberadaan rel bergerigi yang masih aktif digunakan. Jalur Ambarawa–Bedono dengan sistem rack railway merupakan satu-satunya jalur rel bergerigi aktif di Indonesia dan menjadi warisan teknologi yang sangat langka. Sistem ini memungkinkan lokomotif menanjak di jalur pegunungan yang curam dengan bantuan roda gigi khusus.

Keunikan tersebut membuat museum tidak hanya penting dari sisi sejarah nasional, tetapi juga dari sudut pandang sejarah teknologi dunia.

Baca Juga: Museum Benteng Vredeburg, Jejak Pertahanan dan Perjalanan Bangsa di Jantung Yogyakarta