Um die Laufeigenschaften der Untergrund-Lokomotiven auf der Strecke zwischen Moorgate Street und dem Süden Londons zu verbessern, führte Patrick Stirling 1872 die Achsfolge B2' ein. Im Gegensatz zu anderen Fällen, in denen eine zusätzliche Achse verwendet wurde, um einen größeren Kessel zu montieren oder die Vorräte zu vergrößern, war die neue Klasse 120 sogar leichter als die vorherige Klasse 126 mit Achsfolge B1. Bis 1881 wurden 48 Exemplare gebaut.

Da sie in unterirdischen Tunneln fahren mussten, verfügten sie über eine Kondensationseinrichtung. In den 1890er Jahren erhielten viele einen neuen Kessel mit Dampfdom, wie auf dem Foto zu sehen ist. Als andere um 1907 modernisiert wurden, verloren sie ihre Kondensatoren und wurden zu Rahmentank-Tenderlokomotiven umgebaut. 1905 erhielt die Nummer 533 einen speziellen Umbau, als sie zu einer Kranlokomotive für den Einsatz in den Werken in Doncaster umgebaut wurde.

Als Weiterentwicklung der C1 mit kleinem Kessel ließ Ivatt 1902 die Nummer 251 bauen, welche ebenfalls eine Atlantic war. Der auffallendste Unterschied war der erheblich größere Kessel, der über einen Durchmesser von 1,68 statt 1,42 m verfügte. Dessen Feuerbüchse stand nach amerikanischem Vorbild hinter den Kuppelachsen auf dem Rahmen und wies eine deutlich größere Breite auf. Dies sollte dem Ziel dienen, auch bei höchsten Geschwindigkeiten noch große Mengen an Dampf produzieren zu können.

Der Prototyp hatte nur zwei Zylinder, die etwas größer waren als die der kleineren Atlantic. Die Kolbenschieber wurden bald gegen Flachschieber ausgetauscht, wodurch sich die Leistung verbesserte. Von dieser Ausführung wurden zwischen 1904 und 1908 zunächst 80 Serienexemplare gebaut. 1910 folgten zehn weitere, die ab Werk einen Überhitzer hatten und mit einem Kesseldruck von nur noch 150 statt 170 psi arbeiteten. Auch die früheren Exemplare bekamen später einen Überhitzer. 

Einzelne Exemplare wurden testweise mit vier Zylindern mit Verbundwirkung und einem Kessel mit einem Druck von 200 psi gebaut. Den Anfang machte die Nummer 292, die bereits 1904 gebaut wurde. Als Verbundmaschine der Bauart De Glehn hatte sie außen liegende Hochdruckzylinder, die die hintere Kuppelachse antrieben und innen liegende Niederdruckzylinder, die die vordere Kuppelachse antrieben. Die Steuerung war so ausgelegt, dass sie als Vierzylindermaschine mit einfacher Dampfdehnung anfahren konnte und dann auf Verbundwirkung umgeschaltet werden konnte. Diese Lok hatte einen Kesseldruck von 200 psi und war bis 1927 im Einsatz.

Ähnlich wie die 292 war die 1421, die 1907 ebenfalls in Doncaster gebaut worden war. Sie hatte ein ähnliches Triebwerk, jedoch größere Niederdruckzylinder. Nachdem sie 1914 einen Überhitzer erhalten hatte, wurde sie 1920 in eine normale Zweizylindermaschine umgebaut und reihte sich somit in die 91 Exemplare der Serienausführung ein.

Eine Ausnahme stellte die Nummer 1300 dar, die 1905 von der Vulcan Foundry gebaut worden war und die wie die kleine Atlantic eine lange, schmale Feuerbüchse hatte. Die Anordnung der Zylinder entsprach den anderen beiden Vierzylindermaschinen, jedoch wies die Steuerung Unterschiede auf. Sie hatte eine automatische Anfahrvorrichtung, die zunächst mit zwei Zylindern mit einfacher Dampfdehnung arbeitete und mit zunehmender Geschwindigkeit automatisch auf Verbundbetrieb mit allen vier Zylindern umschaltete. Wie auch die 1421, bekam sie 1914 einen Überhitzer und wurde 1917 in eine Zweizylindermaschine umgebaut.

Die 279, die Teil der Serienlieferung gewesen war, wurde 1915 in eine Vierzylindermaschine umgebaut. Hier kam jedoch weiterhin eine einfache Dampfdehnung zum Einsatz, weshalb alle Zylinder nun einen Durchmesser von 15 statt 19 Zoll hatten. Sie blieb sogar bis 1938 in dieser Form im Einsatz, erhielt dann aber zwei neue Zylinder mit einem Durchmesser von 20 Zoll aus der Mogul der Klasse K2.

Da bereits die Serienausführung sehr gute Dienste erbrachte, unterblieb der Bau weiterer Sonderausführungen. Sie erreichten ebenso wie ihre Vorgänger problemlos 90 mph und konnten im Gegensatz zu diesen Züge mit bis zu 500 long tons dauerhaft mit hoher Geschwindigkeit ziehen. Die LNER bezeichnete sie ebenfalls als Klasse C1, während die kleineren C1 nun zur C2 wurden. Obwohl eine Maschine 1923 zu Erhöhung der Zugkraft testweise mit einem Booster ausgerüstet worden war, war die Zugkraft der anderen Maschinen offenbar trotzdem ausreichend und so wurde dieser später wieder ausgebaut.

Der reguläre Einsatz vor den schwersten Schnellzügen endete in den Zwanzigern mit der Einführung der Pacifics der Klasse A1. Die C1 zogen nun eher leichtere Schnellzüge und sprangen für ausgefallene Pacifics ein. Gerade in letzterem Einsatzgebiet bewiesen sie oftmals, dass sie auch diese Züge problemlos übernehmen konnten und damit Zugleistungen erbrachten, die eigentlich deutlich über den ursprünglich für sie vorgesehenen Leistungen lagen. Ab etwa 1950 zogen sie überwiegend nur noch reguläre Personenzüge, bevor sie zwischen 1954 und 1960 ausgemustert wurden.

Henry Ivatt hatte kurz vor der Jahrhundertwende die Aufgabe, für die steigenden Lasten der wichtigsten Schnellzüge eine neue Lok zu entwickeln. Dabei musste er sich an den immer noch als exzellent angesehenen und sehr schnellen, aber nicht mehr ausreichend leistungsfähigen Singles von seinem Vorhänger Patrick Stirling messen. Hier kam zum ersten Mal in Großbritannien die Achsfolge 2'B1' zur Anwendung, die zunächst aus den USA stammte und dort als 4-4-2 „Atlantic” bekannt war. Der Unterschied lag darin, dass die Atlantic in den USA aus der 4-4-0 „American” entwickelt wurde, um eine größere Feuerbüchse und bessere Laufruhe zu ermöglichen, während sie in Großbritannien eine 4-2-2 „Single” mit einer zusätzlichen Kuppelachse darstellte.

Auch in anderer Hinsicht stellte die Klasse eine Abkehr von britischer Tradition dar, vor allem durch ihre außen angebrachten Zylinder. Die Klasse wurde Anfangs nur nach der erst gebauten Maschine mit der Nummer 990 bezeichnet und bekam später die Bezeichnung C1. Zur Abgrenzung von der ab 1902 gebauten Bauart mit einem größeren Kessel sind die Loks generell einfach als „C1 (small boiler)” oder „Small Atlantics” bekannt. Auf Grund des amerikanischen Einflusses, erhielten sie auch den Spitznamen „Klondykes” nach dem Klondike-Goldrausch. Ein einzelnes Exemplar mit der Nummer 271 wurde 1902 mit vier kleinen Zylindern ohne Verbundwirkung gebaut.

Insgesamt entstanden 22 Exemplare. Die Loks erreichten problemlos 90 mph, was sich auf Strecken wie zum Beispiel zwischen London und Doncaster im Alltag als schwierig herausstellte. Dabei zeigte es sich bei manchen Geschwindigkeiten oftmals, dass die Zylinder zu klein waren, um die Leistung des Kessels umzusetzen. Dies führte im Betrieb zu ungünstigen Einstellungen, die zu einem hohen Dampfverbrauch führten.

Die Nummer 988 wurde 1909 als einzige mit einem Überhitzer nach Patent Schmidt ausgerüstet. Dabei wurde der Kesseldruck von 175 auf 160 psi reduziert und im Gegenzug der Zylinderdurchmesser von 19 auf 20 Zoll angehoben. Ab 1914 erfolgte ein Umbau aller anderen Maschinen mit dem Robinson-Überhitzer. Die Maschinen wurden ab 1923 bei der LNER als Klasse C2 geführt. Die Ausmusterungen begannen schon 1935 und zogen sich bis 1946. Heute existiert nur noch die zuerst gebaute Nummer 990, die nach dem einstigen Geschäftsführer der Great Northern den Namen „Henry Oakley” trägt.

Die Überalterung der vorhandenen Güterzugloks bei der Great Northern kurz vor der Jahrhundertwende stand dem Problem gegenüber, dass keine Kapazitäten in den heimischen Lokomotivfabriken frei waren. Sowohl die eigenen Werkstätten in Doncaster, als auch die kommerziellen britischen Fabriken konnten zeitnah keine nennenswerte Anzahl ausliefern. Somit wandte man sich an Baldwin in den USA, welche eine Güterzuglok für den Einsatz in England entwickelten.

Während in Großbritannien zu dieser Zeit gewöhnliche Güterzugloks normalerweise in der Achsfolge C gefertigt wurden, führte man in den USA Streckenloks immer mit Vorlaufachse oder Drehgestell aus. Somit war die neue Lok eine leicht gebaute Mogul, die 1899 insgesamt 20 mal ausgeliefert wurde. Sie entsprach überwiegend amerikanischen Konstruktionsprinzipien und bekam einen vierachsigen Tender mit Drehgestellen. Typisch britische Merkmale waren die Platzierung des Sandkastens unter den Umlaufblechen und ein Schornstein britischer Bauart.

Im Betrieb fielen ein etwas hoher Kohleverbrauch und ein sehr hoher Verbrauch an Schmieröl auf. Trotz der Vorlaufachse galt ihr Lauf als unruhig und auf Grund der leichten Bauweise wies die dauerhafte Verdampfungsleistung im Vergleich zu früheren Güterzugloks keine nennenswerten Vorteile auf. Auch der versuchsweise Einsatz vor Londoner Vorortzügen ab King's Cross brachte keine überzeugenden Ergebnisse. Somit erfolgte die Ausmusterung schon zwischen 1909 und 1915, als genügend Güterzugloks aus eigener Produktion verfügbar waren.

Die Great Northern Klasse H4 war eine 1'C-Lokomotive für den gemischten Dienst, die von Sir Nigel Gresley entworfen wurde. Sie basierte auf der H3, hatte aber nun drei statt zwei Zylinder und war die erste Serienlokomotive, die Gresleys verbundene Ventilsteuerung verwendete. Alle drei Zylinder wirkten auf die zweite Kuppelachse. Mit einem großen Kessel von sechs Fuß Durchmesser wurde die Achslast für einige Strecken etwas hoch.

Die ersten zehn Lokomotiven wurden 1920 in Doncaster gebaut und die LNER übernahm diese Klasse als Standardkonstruktion. Mit weiteren Serien, die in Doncaster, Darlington und bei drei kommerziellen Herstellern gebaut wurden, waren bis 1937 insgesamt 193 Lokomotiven fertiggestellt worden. Sie wurden von der LNER als Klasse K3 bezeichnet. Aufgrund ihres Auspuffrhythmus und der ungleichmäßigen Kreiselbewegungen erhielten sie den Spitznamen „Jazzer”.

Dennoch waren sie in der Lage, bis zu 121 km/h (75 mph) zu fahren, und wurden bei Bedarf auch für die Beförderung von Schnellzügen eingesetzt. So können sie als sehr erfolgreich bewertet werden, obwohl Thompson eine 1945 zur K5 mit zwei Zylindern umbaute. Alle wurden zwischen 1959 und 1962 ausgemustert und keine blieb erhalten. Der A1 Steam Trust kündigte einst an, dass sie eine neue K3 bauen könnten, aber bis heute gibt es keine neuen Nachrichten zu diesem Thema.

Zur Beförderung schwerer Kohlezüge von Peterborough nach London entwickelte Ivatt die Klasse K, die auf Grund ihres im Vergleich zu den dreifach gekuppelten Maschinen längeren Kessels schon bald „Long Tom” genannt wurde. Dieser Kessel entsprach in den Abmessungen in etwa den Atlantics der Klasse 990 bzw. C1 (kleiner Kessel). Er sollte ausreichend Leistung erzeugen, um 60 volle Kohlewagen zu befördern. Dies entsprach einem Zuggewicht von 1.052 long tons im Vergleich zu 681 long tons bei den bisherigen, dreifach gekuppelten Güterzugloks. Bei den dafür benötigten Zylindermaßen war es noch möglich, die Zylinder innerhalb des Rahmens anzuordnen. Ab 1901 entstanden insgesamt 55 Exemplare.

Obwohl die Maschinen die geforderten Zuggewichte problemlos bewältigten, fiel der hohe Kohleverbrauch auf. Deshalb wurden ab 1908 fast alle Exemplare auf Heißdampf umgebaut, wobei zwei unterschiedliche Varianten entstanden. Die erste, welche später bei der LNER als Klasse Q1s bezeichnet wurde, behielt dabei die ursprünglichen Zylindermaße und Flachschieber bei. Bei der anderen, die später zur Klasse Q2 der LNER wurde, kamen Zylinder mit einem Durchmesser von 21 statt 20 Zoll und Kolbenschieber statt der Flachschieber zur Anwendung. Bei beiden Varianten handelte es sich um einen Überhitzer der Bauart Schmidt und beide hatten die für den Heißdampfbetrieb notwendige vollautomatische Schmierung der Bauart Klinger erhalten.

1913 wurde die Nummer 445 mit dem Doncaster-Überhitzer ausgerüstet, den Gresley entwickelt hatte. Es folgten keine weiteren Maschinen mit diesem Überhitzer. Sie wurde ab 1923 auf Grund der abweichenden Leistungscharakteristik von der LNER als Klasse Q3 geführt. 1914 wurde die Nummer 420 mit einem deutlich größeren Kessel ausgestattet. Da die weiteren Kessel dieser Bauart schließlich für die 1'C-Maschinen der Klasse K2 verwendet wurden, blieb die 420 ein Einzelstück.

In den Zwanzigern wurden die Überhitzer gegen welche der Bauart Robinson ersetzt, die bei der LNER Standard waren. Mit der Einführung der 1'D-Loks der Klassen O1 und O2 wurden die Maschinen nicht mehr für den Kohletransport bis London benötigt und kamen zunehmend in nördlicheren Gegenden zum Einsatz. In dieser Zeit erhielten sie den Spitznamen „Sea Pigs”, da sie im Vergleich mit anderen Loks einen großen Wasserverbrauch hatten. Ab 1926 begannen die Ausmusterungen, wobei die wenigen Exemplare mit Nassdampfkessel zuerst betroffen waren. Bis 1935 waren alle Q1s und Q2 verschwunden und die einzige Q3 hielt bis 1937 durch.

Die L1 war eine Tenderlok der Great Northern Railway von Henry Ivatt, die für den Betrieb von Pendlerzügen auf den Strecken der Metropolitan City Lines in London entwickelt wurde. Obwohl vier gekuppelte Achsen und ein Kuppelraddurchmesser von nur 1,42 m eher nach einer Güterzuglok anmuteten, wurde dieser Aufbau zum Erreichen einer möglichst schnellen Beschleunigung gewählt. Der Kessel und der Antrieb stimmten zu großen Teilen mit den vierfach gekuppelten Güterzug-Schlepptenderloks der Klasse K überein. Da sich das Einsatzgebiet in der Stadt und teilweise in Tunneln befand, war eine Einrichtung zum Kondensieren des Dampfes vorhanden. Erkennbar war diese an den Rohren von der Rauchkammer zu den Wassertanks.

Es wurde zuerst nur ein Prototyp gebaut und schnell festgestellt, dass dieser auf eine zu größe Achslast kam. Dies lässt sich dadurch erklären, dass das Gewicht des großen Kessels zusätzlich durch die Wasservorräte und die Kondensationseinrichtung erhöht wurde. Deshalb entstanden die zehn weiteren Serienmaschinen mit einem etwas kleineren Kessel, daran angepassten Zylindern und verkleinerten Wasservorräten. Diese elf Maschinen kamen wie geplant im Personenzugdienst zum Einsatz, sie scheinen sich jedoch nicht besonders bewährt zu haben. Sie bewiesen zwar die Fähigkeit zu einer sehr schnellen Beschleunigung auf 30 mph, schafften aber nicht wesentlich mehr als 40 mph. 

Da die Loks eine große Zugkraft hatten, wurden 1905 und 1906 30 weitere für den Einsatz vor Güterzügen im westlichen Yorkshire gebaut. 1907 wurden auch die elf anderen aus London dorthin versetzt. Verteilt auf die Jahre von 1909 bis 1926 bekamen die Loks einen größeren Kessel, der den ursprünglichen Plänen entsprach. Bei sieben Stück wurde ein Überhitzer eingebaut und der Kesseldruck von 175 auf 170 psi reduziert. Lok Nummer 131 wurde versuchsweise auf Ölfeuerung umgebaut. Ab 1923 wurden sie bei der LNER zur Klasse R1. Ab 1927 wurden die ersten Maschinen ausgemustert. Während dieser Zeit gab es einen Vorschlag, die Loks zu dieselbetriebenen Druckluftloks umzubauen. Dabei hätte ein 400 PS starker Dieselmotor einen Tank mit Druckluft gefüllt, welche dann auf die vorhandenen Zylinder gewirkt hätte. Jedoch wurden diese Pläne nicht umgesetzt und 1934 war die letzte Maschine ausgemustert.

Nach der L1 entwickelte Ivatt für die GNR eine weitere Tenderlok für den Einsatz auf den Stadtstrecken von London. Um besser für höhere Geschwindigkeiten geeignet zu sein, gab es nur noch drei gekuppelte Achsen mit 1.727 mm großen Rädern. Wie schon bei der L1, war auch bei der N1 das erste Exemplar zu schwer für die Metropolitan Lines. Bei den folgenden Exemplaren verringerte man die Achslast auf den Kuppelachsen dadurch, dass man mehr Gewicht auf die Nachlaufachse legte. Dies geschah, indem man diese weiter nach hinten schob und die vorderen Wasserkästen verkürzte und hinter dem Führerhaus mehr Wasser unterbrachte. So entstanden bis 1912 insgesamt 56 Stück, von denen alle bis auf sechs wieder mit einer Kondensationseinrichtung versehen waren. Letztere sechs kamen auf dem Gebiet namens West Riding of Yorkshire zum Einsatz.

Zunächst blieben die meisten N1 weiterhin in London im Einsatz. Im Ersten Weltkrieg wurden zwei Stück an das Kriegsministerium verkauft, von denen eine für den Bau eines Panzerzuges genutzt wurde. Bei elf Exemplaren wurden in der Folgezeit Überhitzer der Bauart Schmidt eingebaut. Ab 1920 ersetzten Gresleys N2 die N1 im Personenzugdienst. Die N1 blieben zwar weiterhin im Norden von London im Einsatz, aber überwiegend zum Transport leerer Personenwagen und für Güterzüge. Nachdem die Loks zur LNER gekommen waren, wurden die restlichen mit Überhitzern der Bauart Robinson versehen und auch die elf bereits umgebauten erneut umgerüstet. Nach und nach kamen mehr Loks nach Yorkshire, wo die Kondensationseinrichtungen ausgebaut wurden. Die meisten kamen noch zu den British Railways, die letzten wurden 1959 ausgemustert.

Als Ersatz für die N1 von Ivatt entwickelte Nigel Gresley die N2, welche wieder eine Tenderlok mit der Achsfolge C1' und einem Kuppelraddurchmesser von 5 Fuß 8 Zoll war. Sie waren ab Werk Heißdampfloks und wog etwas mehr als die N1. Dadurch, dass die Ventile oben auf den innenliegenden Zylindern angebracht waren, musste der Kessel relativ hoch angebracht werden. Dies machte einen flachen Schornstein notwendig, um in das Lichtraumprofil der Metropolitan Line zu passen. Die ersten 60 Exemplare wurden 1920 und 1921 gebaut und im Norden von London eingesetzt, mit Kings Cross als Heimatbahnhof. Sie hatten immer genug zu tun, da im Norden immer neue Wohngebiete erschlossen wurden und diese über Kings Cross angebunden wurden. Typisches Wagenmaterial bestand aus den als „quad-art” bezeichneten vierteiligen Personenwagen, die über Jakobs-Drehgestelle verbunden waren und von denen meist eine oder zwei Garnituren gezogen wurden.

Nach der Gruppierung der britischen Bahnverwaltungen ließ die LNER zwischen 1925 und 1929 weitere 47 Exemplare bauen. Diese bestanden aus unterschiedlichen Ausführungen, die zum Teil über keine Kondensationseinrichtungen verfügten und unterschiedliche Bremssysteme hatten. Diese wurden in Schottland bei den Vorortbahnen von Edinburgh, Glasgow und Dundee eingesetzt. Auf kurvigen Strecken mussten zum Teil Geschwindigkeitsbegrenzungen eingeführt werden, weil die Maschinen einen hohen Schwerpunkt hatten. Über die Zeit gab es mehrere Umbauten, bei denen verschiedene Formen von Überhitzern eingebaut wurden. Alle gebauten Exemplare waren noch im Einsatz, als 1948 die British Railways gegründet wurden. Nach und nach übernahmen Dieseltriebwagen die Aufgaben der N2, so dass sie zwischen 1955 und 1962 nach und nach verschwanden. Ein Exemplar ist heute noch vorhanden und Einsatzbereit, sie trägt seit 2009 die apfelgrüne Lackierung der GNR.

Die O1 wurde von Sir Nigel Gresley für die Great Northern Railway entworfen, um die Anzahl der schweren Kohlezüge zwischen Grantham und London durch stärkere Loks zu reduzieren. Bisher kamen dort die Klassen Q1 und Q2 mit der Achsolge D zum Einsatz und der benötigte größere Kessel sollte mittels einer zusätzlichen Achse ermöglicht werden. Da es bei der Einfahrt nach London viele Spurwechsel zu durchfahren gab, erachtete man eine Vorlaufachse zur Verbesserung der Laufeigenschaften als notwendig. Dabei blieb es bei der Anzahl von vier Kuppelachsen. 

Den größeren Kessel leitete Gresley von den Atlantic-Schnellzugloks der Klasse C1 ab, die noch sein Vorgänger Ivatt entwickelt hatte. Wie schon bei den 1'C-Loks der Klassen K1 und K2 ordnete Gresley die Zylinder außen an, um ihre Dimensionen vergrößern zu können. Schon die erste Maschine zeigte ihre Leistungsfähigkeit, indem sie einen Zug aus 78 zweiachsigen Kohlewagen und zwei 20-Tonnen-Bremswagen mit einer Geschwindigkeit von bis zu 27,5 mph oder 44 km/h zog. Ihre Vorgänger waren dabei auf 60 Wagen beschränkt.

Die ersten fünf Maschinen wurden 1914 in Doncaster gebaut, die zweite Bestellung von 15 konnte auf Grund des Krieges zunächst nicht fertiggestellt werden. Die bereits vollständigen Baugruppen konnten aber nach Kriegsende zur North British Locomotive Company gebracht 1918 und 1919 als fertige Lokomotiven ausgeliefert werden. Als Weiterentwicklung entstand die O2 mit drei Zylindern. Die O1 gingen 1923 mit der gesamten GNR in den Bestand der LNER über und wurden 1944 in O3 umbenannt, da zu diesem Zeitpunkt eine andere Lok mit der Bezeichnung O1 von Thompson eingeführt wurde. Als 1948 die British Railways gegründet wurden, waren noch 17 Exemplare vorhanden, die alle bis 1952 ausgemustert wurden.