Big Boy fue el nombre dado a veinticinco locomotoras de vapor articuladas del Union Pacific Railroad clase 4000 4-8-8-4 construidas entre 1941 y 1944 por la Alco. La locomotora número 4014 fue re-adquirida por la Union Pacific en 2013 para ser restaurada. La restauración de la locomotora fue finalizada a principios de mayo de 2019 y ha vuelto al servicio, quitándole el título a la Challenger 3985 como la locomotora en servicio más grande y poderosa del mundo.
Después de la introducción de la primera locomotora tipo Challenger (4-6-6-4) en 1936, la Union Pacific Railroad necesitaba una locomotora con una mayor potencia y fuerza de tracción sostenida para eliminar la necesidad de tracción doble y ayudar en la operaciones en las pendientes del este de Utah y el oeste de Wyoming. En colaboración con American Locomotive Company, el equipo de diseño de la Union Pacific, liderado por Otto Jabelmann, estudió el diseño original de las Challenger, ejecutado por A.H. Fetters. Encontraron que incrementando el tamaño del hogar a 6 x 2,4 m (unos 14,4 m²), alargando la caldera, agregando cuatro ruedas motrices y reduciendo el tamaño de estas de 1.753 mm a 1.727 mm, la locomotora deseada era posible.
Una Big Boy podía generar más de 6.290 cv (4,7 MW). Esto es un valor conservador debido a que las 4000 quemaban carbón de Wyoming de baja calidad. Las Big Boy fueron las únicas locomotoras en tener la disposición de ejes 4-8-8-4 en la notación Whyte, combinando dos juegos de ocho ruedas motrices, junto a un boje guía de cuatro ruedas para darle estabilidad en las curvas y otro boje de cuatro ruedas para soportar el hogar de gran tamaño.
Las Big Boy estaban específicamente diseñadas para cubrir la necesidad de arrastrar trenes de 3.300 Tn en las largas pendientes de 1,14% de las Montañas Wasatch en Utah. Hasta ese momento, era necesario usar locomotoras auxiliares. Acoplar y luego retirar las locomotoras auxiliares hacía lento el movimiento de los trenes. Para que una locomotora sea exitosa en esta tarea, tenía que ser más rápida y potente que las locomotoras compuestas 2-8-8-0 y 2-8-8-2 que la Union Pacific ("UP") probó después de la Primera Guerra Mundial. Para evitar cambios de locomotora, la nueva clase debía poder arrastrar largos trenes a una velocidad sostenida de 97 km/h, una vez pasadas las montañas. Para el final de la carrera de las 4000 (a fines de la década de 1950) se comprobó que aún podía arrastrar más de su tonelaje nominal de 3.300 Tn. Se incrementaron el peso de los trenes hasta el punto de poder arrastrar 4.000 Tn en la pendiente Wasatch, sin asistencia.
Las Big Boy fueron diseñadas para ser estables a 130 km/h, y construidas con un amplio margen de seguridad y confiabilidad, ya que normalmente se operaban muy por debajo de esa velocidad en el servicio de transporte de mercancías. La potencia óptima se alcanzaba a alrededor de 56 km/h; y la tracción óptima a 16 km/h. Pocas locomotoras articuladas de la época eran capaces de alcanzar esas velocidades, como las Challenger 4-6-6-4 de Union Pacific. En muchos aspectos, la Big Boy podía ser considerada como una Challenger más grande, más pesada y más potente.
En total, 25 Big Boy fueron construidas, en dos lotes de diez y uno de cinco locomotoras. Todas eran alimentadas con carbón, con grandes hogares para quemar el carbón de baja calidad de Wyoming, de las minas propiedad del ferrocarril. Una locomotora, la N.º 4005, fue experimentalmente convertida para quemar fuel. Al contrario de lo experimentado con las tipo Challenger, este cambio no fue exitoso, y la locomotora fue pronto reconvertida a carbón. La razón de este fracaso fue el uso de un quemador simple, por lo que, en el gran hogar de la Big Boy, producía calor insuficiente y desigual. Se desconoce por qué no se emplearon quemadores múltiples, aunque con la dieselización en su apogeo después de 1945, la compañía probablemente perdió interés en posteriores desarrollos del vapor.
Las Big Boy prestaron un importante servicio en la segunda guerra mundial, especialmente debido a que era fácil de manejar e incluso los principiantes podían hacer un buen trabajo. Dado que muchos hombres nuevos, que habían sido eximidos del servicio militar en el frente, habían sido contratados por las compañías de ferrocarriles para reemplazar a los tripulantes que habían ido a la guerra, esto resultó ventajoso. La Big Boy 4014 es la locomotora de vapor más grande del mundo y aún funcionando pues está se puede ver en las vías férreas de Unión Pacific en los USA. De las 25 locomotoras más grandes del mundo que se construyeron para la Union Pacific sólo la 4014 tiene vida en la actualidad ya que a pesar de que existen 8 Big Boy visibles solo la 4014 fue restaurada para que las futuras generaciones pudieran ver su estruendoso poder y con las reparaciones puede durar un siglo más en funcionamiento ya que así debe ser por
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