布鲁内尔的支持者们已经习惯了他在工程领域疯狂的、不可预知的热情。然而，布鲁内尔不认真对待铁路系统的这种行为，也考验着他忠诚的支持者。这被乔治·斯蒂芬森描述为一阵风似的行为。
空气铁路设想是一辆没有引擎的火车，通过利用空气压力的力量，拉动火车在山丘行进。这些车厢将被一个个活塞连接，活塞间由管道连接起来。一系列固定的蒸汽机把每个活塞前端管道里的空气抽走，活塞进而进入管道，从而产生动能拉动火车前行。
使用空气列车意味着乘客可以避免被机车上因烧煤带来的污浊环境所影响，空气列车更清洁、更安静、更有效率，至少这是一个尝试。然而，持怀疑态度的人指出，他们仍然需要蒸汽机车，尽管是固定的，但已优于旧式的绳牵引系统。
当布鲁内尔被任命为南德文铁路公司的总工程师时，他将线路从埃克塞特拓展到普利茅斯，将大西部铁路公司帝国版图向西延伸。他把这个空气系统看作是火车必须穿越困难地形的一个解决方案。由于不需要担心其他机车在此运行，他可以把火车轨道选在更陡峭的地势上。
机车工程师丹尼尔·古奇研制的蒸汽机为促进大西部铁路公司的发展做出了很大的贡献，这一点是可以认同的。1844年9月，他与布鲁内尔和其他工程师一起视察了在爱尔兰金斯敦至达尔基之间的空气铁路。这一最初的成功得益于新奇的想法，看起来很具有吸引力。
布鲁内尔被迷得神魂颠倒，在古奇的回忆录中，他写道：
我不能理解布鲁内尔先生为何会如此执迷不悟……他对自己的能力有很大的信心，以致对失败的后果视而不见。
1799年，一家位于伦敦苏豪区的规模生产制造商首次收购了一种通过气动铁管高速运输货物和邮件的专利。为了将这一专利应用到铁路上，人们做了许多尝试，但很难保持密封性。最终，天然气工程师塞缪尔·克莱格、他兄弟雅各布和约瑟夫·萨穆达成功地制造出了一种工作模型。他们用利物浦至曼彻斯特铁路的旧线路铺设了一条2英里（约3.2千米）的测试跑道。每周的星期一和星期四下午，火车都要运行两个小时，工程师们、寻求刺激者和仅仅是出于好奇的人一起参与体验。
工程界分为两派，一派人认为乔治·斯蒂芬森是一个伟大的骗子，另外一派人把空气铁路视为未来。在英国，对空气铁路长达16年的狂热追逐中，4条总计约30英里（约48.2千米）的单轨铁路建造完成，最后一条在1860年被关闭。
一份名为《克莱格的专利空气铁路》的小册子指出，该建筑和工作成本大约是传统蒸汽铁路的1/4。铁轨受力将会变得更轻，山丘不再是一个问题，也不再需要岩屑和堤防。这个提议很有吸引力。
然而，问题重重。一位名叫弗兰克·埃布林顿学工程的爱尔兰学生意外地创造了一个新速度纪录。这个不幸的小伙子一直坐着，等待在通往金斯敦的铁路上试车。突然，一节没有与火车相连的车厢在铁轨上被吸走了，有人忘了把这节车厢固定起来，车厢的运行速度创下了平均每小时84英里（约135千米）的速度。
在正常情况下，火车会受到几千米之外泵房的发动机工人的控制。火车司机有一个仪表来显示状态，司机可以用刹车减慢火车的速度，但无法加快速度。火车没有停进站台或所停位置超出站台，这是时常发生的。延伸出的木制平台很好地解决了这一问题。
布鲁内尔的想法很宏大，他不仅想要在南德文郡，还要在纽卡斯尔至伯威克之间的新线路上引入空气铁路。但这是斯蒂芬森的领地。听闻布鲁内尔访问纽卡斯尔时，乔治·斯蒂芬森抓住了他的衣领，问他在泰恩北部想打什么主意。这种语气可能很有趣，但既然乔治·斯蒂芬森和罗伯特·斯蒂芬森都反对空气铁路，那么这种强硬侵入行动肯定是不受欢迎的。
罗伯特·斯蒂芬森作为工程师的时候曾向切斯特至霍里海德铁路公司的董事会汇报过空气系统。他坚决反对应用这个系统，以伦敦至伯明翰铁路为例进行了描述。如果在大气原理上运行的话，这个系统需要一个拥有38个泵站的服务站点，如果任何一个泵站坏了，所有的运行都会停下来。他还对空气系统的支持者所承诺的可观的经济效益表示怀疑，并指出了在维护都柏林铁路上花费的工时数已经相当可观。
他的评论像预言一样得到了证实。南德文铁路的第一个路段是用传统蒸汽机车运行的，而不是新系统，因为泵站不能产生足够的电力。到1847年秋天，空气列车最终在埃克塞特到泰格茅斯的单线轨道运行。但是，另一个影响因素出现了，那就是英国的天气。
系统的可靠性取决于在活塞周围保持的密封性。活塞通过管子顶部的缝隙连接到上面的火车上。一系列皮瓣覆盖了这些狭小缝隙。然而，在冬天皮革结冰并开始漏气，到了夏天，皮革破裂了。空气从受损的部分逸出，导致泵引擎超时工作，工人不得不经常在皮革上涂密封胶。有一次，一个损坏的阀门导致一列火车被困在隧道附近。火车上的工作人员不得不出来推，并用铁路工人的斗篷把洞堵上。