natomiast w drugiej połowie lat 50. dokonano wymiany taboru pasażerskiego, składającego się ze starych wagonów, na 13 sztuk serii 1Aw, wyprodukowanych w Świdnicy, jednak w dalszym ciągu zdarzały się przypadki wydłużania pociągów w ten sam sposób jak na początku funkcjonowania kolei.

W 1963 na kolei (jako pierwszej w Polsce) wprowadzono do użytku transportery, w roku 1971 rozpoczęto zaś eksploatację trakcji spalinowej w postaci czterech lokomotyw serii Lxd2, jednak trakcji parowej nie wyeliminowano do końca funkcjonowania kolei sulejowskiej. Składy pasażerskie w 1980 roku – tj. po wprowadzeniu lokomotyw spalinowych – składały się z lokomotywy Lxd2, brankardu i 6 lub 7 wagonów 1Aw; w składzie ostatniego pociągu 30 września 1986 roku znajdowało się 7 wagonów pasażerskich.

Okres TPKWP-S Po wpisaniu dworca wąskotorowego w Piotrkowie do rejestru zabytków, Towarzystwo Przyjaciół Kolei Wąskotorowej Piotrków – Sulejów rozpoczęło gromadzenie taboru na stacji – pojawiły się lokomotywy Wls150-7084 i Lyd2-CK7, wagon motorowy MBxd1-203 oraz parowóz Px49-1796 wypożyczony z sochaczewskiego oddziału Muzeum Kolejnictwa;