Come vuole la legge, ogni locomotiva dev'essere sottoposta, ad intervalli regolari, alla cosiddetta "Grande Riparazione", che comporta lo smontaggio completo di tutta la macchina e la verifica di ogni singolo pezzo: qualsiasi componente che non sia in buono stato dev'essere riparato o sostituito.
La Grande Riparazione, insomma, coincide con un approfondito restauro della locomotiva, che sovente è giunta sino a noi mostrando tutti i segni della propria età; soprattutto le locomotive a vapore portano le conseguenze della scarsa cura e manutenzione - e quindi dell'insofferenza del personale - dell'ultimo periodo di servizio, conseguente alla decisione delle Ferrovie di abbandonare tale sistema di trazione.
Ciò vale per le locomotive in servizio ai treni; ma il Museo ha molti altri mezzi, locomotive, carri e carrozze, bisognosi di restauro, sia funzionanti, sia non atti al servizio. Per tutti è previsto il restauro, compatibilmente con le possibilità pratiche (e cioè soprattutto tempo, spazio e risorse economiche) del momento, e - ove possibile - il ripristino funzionale, tanto per l'uso interno, quanto per un possibile impiego in composizione ai treni storici durante la partecipazione a raduni, mostre o manifestazioni a carattere ferroviario, oppure per la realizzazione di servizi, riprese o filmati in cui sia richiesto materiale ferroviario d'epoca.
La maggior parte degl'interventi sono realizzati direttamente dal personale volontario del Museo nelle officine di Torino Ponte Mosca; a ditte esterne vengono affidate soltanto le lavorazioni che, per il particolare impegno o la necessità di speciali apparecchiature, non sono alla portata dei volontari.
L'elenco che segue comprende tutti i pezzi della collezione attualmente in corso di restauro. E' possibile consultare il progredire dei lavori facendo clic sul corrispondente rimando.
Locomotive da treno
FS 880.045
FS 640.122
Locomotive da manovra
Automotore Badoni
tipo IV HT n. 4729 "Sogliola"
FS 895.159 ex Fornicoke
Automotrici
FS ALn 772.1033
Bagagliai
FTC D2
Carri
FTC Carro attrezzi
FTC Carro a sponde alte L180
FS carro cisterna "Radicati"
FS carro spartineve VNX
