Für den Schnellzug „Silver Jubilee”, der aus eigens entwickelten Gelenkwagen bestand, entwickelte Gresley die Klasse A4 als Lokomotive. Sie basierte auf seiner A3 und war stromlinienförmig verkleidet. Wie diese hatte sie drei Zylinder, aber einen höheren Kesseldruck und weitere Optimierungen innerhalb des Kessels. Auffallend war, dass die Achsen in herkömmlichen Gleitlagern lagen, da die anfangs geplanten, deutschen Rollenlager aus politischen Gründen nicht verwendet werden konnten.

Besondere Bekanntheit erlangte die „Mallard”, die am 3. Juli 1938 den heute noch gültigen Weltrekord für Dampflokomotiven mit 125 mph (201,2 km/h) erreichte, der umstritten ist. Er wurde auf einem leichten Gefälle erreicht und führte zu einem Schaden an einem Lager der Treibstangen, während aus anderen Ländern inoffiziell höhere Geschwindigkeiten in der Ebene festgehalten wurden. Heute existieren noch sechs A4, von denen drei noch betriebsfähig sind. Unter den heute noch vorhandenen ist die „Mallard”, welche aber nicht betriebsfähig ist.

Da zu Beginn der Zwanziger die Atlantic-Schnellzugloks der Great Northern Railway den steigenden Zuggewichten nicht mehr gewachsen waren, begann Sir Nigel Gresley mit der Entwicklung einer Pacific-Lok. Den ersten Ansatz, die Atlantics mit einer weiteren Kuppelachse zu erweitern, wurde schnell wieder fallen gelassen. Gresley ließ sich schließlich von der K4 der Pennsylvania Railroad inspirieren und entwickelte eine Lok, die gerade so in das Lichtraumprofil und die Gewichtsgrenzen passte.

Von der amerikanischen Lok übernahm er die große Feuerbüchse, die auf der Nachlaufachse lagerte, eine nach hinten abfallende Decke der Feuerbüchse und einen sich nach vorne verjüngenden Kessel. Neu war die Einführung einer Verbrennungskammer, die gleichzeitig die Länge der Rauchrohre auf ein erträgliches Maß beschränkte. Es gab drei Zylinder, die alle auf die zweite Kuppelachse wirkten. Dass der innere Zylinder der vorderen Kuppelachse nicht in die Quere kommt, wurden er und die zugehörige Treibstange um etwa sieben Grad nach oben geneigt. Des weiteren kam Gresleys Steuerung zum Einsatz, die keine Steuerungsmechanik auf der Innenseite benötigte und stattdessen über ein Hebelwerk die Ventilbewegungen der Außenzylinder auf den Innenzylinder übertrug.

Die ersten Beiden Loks mit den Nummern 1470 und 1471 wurden 1922 fertiggestellt und bildeten die Basis für die Serienmaschinen. Diese wurden erst nach der Gruppierung von 1923 fertiggestellt und erhielten von der LNER die Klassenbezeichnung A1. Obwohl sie eigentlich für die GNR entwickelt worden waren, erfolgte ihr Einsatz im gesamten Netz der LNER. Die Loks, die längere Strecken überwinden sollten, erhielten einen vierachsigen Tender. Die Loks für den Flying Scotsman erhielten neuartige Korridortender, welche einen Durchgang zum Zug erlaubten. Zum Ereichen der langen Nonstop-Fahrstrecken waren bei einigen Loks diverse Verbesserungen vorgenommen wurden, die vor allem im Bereich der Steuerung lagen. Bald wurde auch der Kesseldruck von 180 auf 220 psi erhöht. Eine dieser Loks schaffte es zum ersten Mal, eine Geschwindigkeit von mehr als 100 mph bzw. 161 km/h nachgewiesenermaßen zu erreichen, da der Rekord von 1904 der GWR 3700 Nr. 3440 „City of Truro” nicht mit Sicherheit bestätigt ist. Später wurden auch 108 mph oder 174 km/h erreicht.

Basierend auf den nachträglich eingeführten Verbesserungen wurde ab 1928 die weiterentwickelte A3 gebaut. Sie hatte auch einen Kesseldruck von 220 psi, optimierte Steuerung und Schmierung, eine bessere Gewichtsverteilung und etwas kleinere Zylinder bei einem höheren Grad an Dampfüberhitzung. Der Platz des Lokführers wandere von rechts nach links, um eine bessere Sicht auf die Signale am Streckenrand zu erlauben. Bald wurde auch mit dem Umbau der vorhandenen Loks der Klasse A1 begonnen, was sich aber bis 1949 zog. So entstanden insgesamt 51 umgebaute A1 und 27 neu geschaffene A3. Eine A1 wurde 1945 von Gresleys Nachfolger Thompson erheblich umgebaut zum Einzelstück A1/1.

Um 1960 bekamen die Loks, die noch fast vollzählig waren, weitere Modernisierungen. Dazu gehörten etwa eine doppelte Kylchap-Saugzuganlage und verschiedene Windleitbleche. Damit sollten die Maschinen die gleichen Fahrpläne wie Dieselloks einhalten können, jedoch dünnte sich ihre Anzahl ab 1962 merklich aus und 1966 wurde das letzte Exemplar ausgemustert. Heute ist die A3 4472 „Flying Scotsman” als einzige erhalten. Nachdem sie zwischen 2006 und 2016 grundlegend überholt wurde, ist sie wieder im Einsatz und trägt die BR-Nummer 60103, die sie 1948 erhielt.

Die Klasse A8 der LNER entstand, als Gresley alle 45 Lokomotiven der North Eastern-Klasse D umbaute, welche auch als LNER-Klasse H1 bezeichnet wurde und von Vincent Raven entworfen worden war. Um diese 2'B2' besser für den schweren Vorortverkehr und lange Küstenzüge geeignet zu machen, tauschte er das zweiachsige Nachlaufdrehgestell gegen eine Einzelachse aus und fügte eine weitere Kuppelachse hinzu, wodurch sie zu einer 2'C1' wurde.

In diesem Zuge wurde auch der Kessel überarbeitet. Er wurde nun mit 175 statt 160 psi betrieben und hatte einen Robinson-Überhitzer anstelle des Schmidt-Typs. Nachdem alle Loks zwischen 1931 und 1936 umgebaut worden waren, ersetzten sie auch die B2'-Tenderloks der Klasse G5. Die Einführung der Dieseltriebwagen in den 1950er Jahren bedeutete den Niedergang der A8. Sie wurden zwischen 1957 und 1960 ausgemustert.

Als stärkeren Nachfolger der GNR-Klasse O2 plante die LNER ursprünglich eine Lok der Achsfolge 1'E. Letztlich wurden 1925 die zwei Loks der Klasse P1 gebaut, die die Achsfolge 1'D1' hatten. Zur Steigerung der Zugkraft hatten sie drei Zylinder und einen zusätzlichen Booster an der Nachlaufachse. Die Zugkraft war ausreichend für Züge mit 100 Kohlewagen, welche jedoch auf Grund ihrer Länge Probleme im Betriebsablauf mit sich brachten und dafür sorgten, dass es zu keiner Serienfertigung kam. Da die Booster zu viel Kohle verbrauchten und Dampf in den Führerstand leckte, wurden diese 1937 und 1938 ausgebaut. 1942 wurden beide Loks zur Klasse P1/2 umgebaut, wobei sie kleinere Zylinder und einen höheren Kesseldruck bekamen. Direkt nach dem Ende des Zweiten Weltkriegs wurden sie verschrottet, da mit dem Rückgang des Güterverkehrs keine Verwendung mehr für sie gefunden werden konnte.

Für die schwierige LNER-Strecke zwischen Edinburgh und Aberdeen konstruierte Gresley die 1'D1'-Schnellzuglokomotive der Klasse P2. Als einzige vierfach gekuppelte Schnellzuglokomotive, die in Großbritannien planmäßig eingesetzt wurde, ermöglichte sie eine ausreichende Traktion mit schweren Zügen auf den Steigungen von bis zu 1,34 Prozent. Es wurden nur sechs Exemplare gebaut, die Namen aus schottischen Sagen erhielten.

Die erste, 1934 gebaute Lokomotive Nr. 2001 „Cock o' the North” erhielt eine Lentz-Ventilsteuerung und eine doppelten Kylchap-Saugzuganlage. Alle anderen erhielten eine konventionelle Heusingersteuerung. Auch die erste erhielt später diese Art der Steuerung. Die letzten vier hatten eine längere Feuerbüchse und es gab auch Änderungen in der Produktion aufgrund von Problemen mit der Rauchführung. Im Jahr 1936 erhielten sie stromlinienförmige Fronten.

Aufgrund von Zuverlässigkeitsproblemen, die auf die schwierige Wartung unter Kriegsbedingungen zurückzuführen waren, baute Thompson alle sechs P2 in den Jahren 1943 und 1944 zu A2/2 Pacifics um. Daher ist keine P2 mehr erhalten, aber heute gibt es zwei Unternehmungen, die jeweils eine neue P2 bauen. Die eine wird nicht stromlinienförmig sein und 2007 „Prince of Wales” heißen, während die andere Nr. 2001 „Cock o' the North” sein wird und stromlinienförmig verkleidet werden wird, so wie die originale 2001.

Für den schnellen gemischten Dienst nahm Gresley seine A1- und A3-Pacifics, verkürzte den Kessel, tauschte das zweiachsige Vorlaufdrehgestell gegen ein einachsiges aus und montierte kleinere, 1.880 mm (6 ft 2 in) messende Kuppelräder. So hatten sie immer noch drei Zylinder, die in einem Stück gegossen waren. Die LNER bezeichnete diese Lokomotiven als Klasse V2, während die erste Lokomotive mit der Nummer 4771 nach einer bekannten Eilgüterzugverbindung „Green Arrow” genannt wurde.

Sie wurden die einzigen erfolgreichen britischen 1'C1'-Schlepptenderlokomotiven und waren nicht viel langsamer als die Pacifics. Obwohl ihre Achslast von 22 Tonnen ihren Einsatzbereich einschränkte, waren sie am besten für den Dienst mit schnellen Güterzügen und sehr schweren Schnellzügen geeignet. Im Betrieb erreichten sie manchmal Geschwindigkeiten von 90 mph (145 km/h), während eine Lokomotive bei einer Testfahrt sogar 100 mph (161 km/h) überschritten haben soll.

Zwischen 1936 und 1944 wurden in Doncaster und Darlington insgesamt 184 Stück gebaut. Sie erfüllten im Zweiten Weltkrieg sehr wichtige Aufgaben, aber aufgrund der reduzierten Gleisunterhaltung musste das führende Drehgestell durch ein neues ersetzt werden. Nach wenig erfolgreichen Experimenten mit Doppelschornsteinen erhielten 1960 acht von ihnen eine Kylchap-Saugzuganlage. Diese konnten sich bei der Leistung mit den Pacifics messen und wurden daher „Super V2” genannt.

Die 2'C-Klasse B1 von Thompson hatte die V2 im gemischten Dienst jedoch abgelöst und wurde zur neuen Standardlokomotive der LNER in dieser Rolle. Die V2 wurden zwischen 1962 und 1966 ausgemustert. 4771 „Green Arrow” ist die einzige Lokomotive, die erhalten blieb. Sie war bis 2008 in Betrieb und wartet seitdem noch immer auf eine Kesselüberholung.

Gresley wagte 1929 den Versuch, eine Hochdrucklokomotive mit Hilfe des aus dem Schiffsbau stammenden Yarrow-Kessels zu bauen. Dieser Kessel bestand aus drei deltaförmig angeordneten Trommeln und war nicht in Feuerbüchse und Langkessel unterteilt. Er war mit einem stromlinienförmigen Mantel verkleidet und wurde mit 31 Bar betrieben. Das Fahrwerk kam von einer A1-Pacific und wurde um eine weitere, unabhängig bewegliche Nachlaufachse erweitert. Es kam ein Vierzylinder-Verbundtriebwerk zum Einsatz, das auf Grund des hohen Drucks relativ kleine Zylinder hatte. Da der Kessel nicht die in ihn gesetzten Erwartungen erfüllte, wurde die Lok 1936 mit einem konventionellen Kessel ausgerüstet und bekam drei gleich große Zylinder.

Die Klasse Y10 der LNER bestand aus zwei Tenderlokomotiven, die von Sentinel geliefert worden waren. Eine Besonderheit war das Getriebe, welches im Stand zwischen zwei Geschwindigkeiten umgestellt werden konnte. Außerdem kam ein vertikaler Wasserrohrkessel zum Einsatz, der mit einem hohen Druck von 275 psi (19 bar) betrieben wurde und kurze Reaktionszeiten hatte.

Ihr vorgesehenes Einsatzgebiet war die Wisbech and Upwell Tramway in East Anglia. Dafür erhielten sie zwei Führerhäuser und Kuhfänger, die auf dem Foto schon nicht mehr vorhanden waren. Da sie sich dort nicht bewährten, kamen sie bereits im Jahr nach ihrer Auslieferung nach Yarmouth, wo sie im Hafen eingesetzt wurden. Sie kamen beide zu den British Railways, wurden aber bereits 1948 und 1952 ausgemustert.

Als starke Tenderlok für Vorortstrecken entwickelte Gresley die V1. Ihr Antrieb bestand aus drei Zylindern, die in einem Teil gegossen worden waren. Zwischen 1930 und 1939 entstanden 82 V1, die zunächst im Raum Glasgow und Edinburgh zum Einsatz kamen. Im Anschluss wurden zehn V3 gebaut, die einen um 20 psi höheren Kesseldruck hatten. Ab 1948 wurden insgesamt 71 V1 durch die LNER und die British Railways zur V3 umgebaut. Die Ausmusterungen fanden zwischen 1960 und 1964 statt.

Die Peppercorn-Klasse A1 war eine Pacific, die für die LNER entworfen wurde, aber erst nach der Gründung der British Railways eingeführt wurde. Sie hatte drei Zylinder und eine doppelte Kylchap-Saugzuganlage. In den Jahren 1948 und 1949 wurden 49 Stück in Doncaster und Darlington gebaut. Da die meisten Gresley A1 in A3 umgebaut worden waren, war die Bezeichnung A1 wieder verfügbar. Die Namen der Lokomotiven waren nicht einheitlich und hatten verschiedene Themen.

In der Regel beförderten sie schwere Schnellzüge mit bis zu 15 Wagen bei Geschwindigkeiten von 60 bis 70 mph (97 bis 113 km/h). Die ersten Lokomotiven wurden bereits 1962 ausgemustert und bis zum Sommer 2008 wurden alle verschrottet. Zwischen 1994 und 2008 baute der A1 Steam Locomotive Trust die Nr. 60163 „Tornado“, die zur 50. A1 wurde. Im Jahr 2017 wurde sie die erste Dampflokomotive, die in Großbritannien eine Geschwindigkeit von 161 km/h erreichte, seit der kommerzielle Dampfbetrieb 1968 offiziell eingestellt worden war.