Рассмотрен один из наиболее опасных дефектов, приводящих к поперечным изломам рельсов, а именно внутренние поперечные трещины в головке рельса. Выполнен фрактографический анализ поверхности сечения рельса с поперечной усталостной трещиной. Рельсовая проба изъята из эксплуатации после многолетнего срока службы. Микроструктурный анализ поверхности трещины и окружающего ее материала показывает существенную деградацию физико-механических свойств рельсовой стали. Ключевые слова: рельсовая сталь, металлография, усталостная трещина, микроструктура металла, поверхность разрушения.