Профиль рельсов обусловлен взаимодействием его с колесами подвижного состава. Поверхность катания головки всегда делают выпуклой, чтобы обеспечить наиболее благоприятную передачу давления от колес. Для рельсов типов Р75, Р65 и Р50 больший радиус R1 этой поверхности принят равным 300 мм. К граням кривизна изменяется до радиуса R2, равного 80 мм. В рельсах типа Р43 поверхность катания головки рельса очерчена одним радиусом R1. Поверхность катания сопрягается с боковыми гранями головки по кривой радиусом r1, по величине близким к радиусу выкружки бандажа. В рельсах типов Р75, Р65 и Р50 r1 равен 15 мм.
Боковые грани головки или вертикальны, или наклонны. У рельсов типов Р75, Р65 и Р50 этот наклон (1:k)принят равным 1:20. Боковые грани головки стремятся сопрягать с нижними наименьшими радиусами r2, равными 1,5—4 мм. Это делается для того, чтобы опорная поверхность для накладок была наибольшей. По этим же соображениям принимают такими же и радиусы r6 и r7.
Опорными поверхностями для накладок служат нижние грани головки и верхние грани подошвы рельса. В настоящее время наиболее распространены такие углы а, при которых tg а = 1 : п для рельсов типов Р75, Р65 и Р50 составляет 1:4.
Сопряжение нижних граней головки с шейкой должно обеспечивать достаточную опорную поверхность для накладки и наиболее плавный переход от толстой головки к сравнительно тонкой шейке в целях снижения местных напряжений и равномерности остывания рельсов при прокатке. В рельсах типов Р75, Р65 и Р50 приняты r3 = 5 — 7 мм и r4 =10 — 17 мм.
Шейка современного рельса имеет криволинейное очертание радиусом Rш (от 350 до 450 мм для отечественных рельсов), которое в наибольшей мере обеспечивает плавность перехода от шейки к подошве и головке.
Сопряжение шейки с подошвой выполнено радиусом r5, величина которого диктуется теми же соображениями, что и величины радиусов r3 и r4. Переход к наклонной верхней поверхности подошвы у рельсов типов Р75, Р65 и Р50 сделан по радиусу r5, равному 15—25 мм.
