Dies führte zur Entwicklung eigener S-Bahn-Fahrzeuge, bestehend aus Wendezügen, bespannt mit extra für den S-Bahn-Dienst ausgerüsteten Lokomotiven der Baureihe 111. Die "Schnapszahl-Lok" 111 111 und zwei Schwestermaschinen bekamen Zuwachs von zunächst drei Bxf-, drei ABx- und vier Bx-Wagen. Die drei Prototyp-Garnituren wurden ausgiebig in Schnellbahnnetz Rhein-Ruhr getestet, bevor es neben insgesamt 78 Loks zwischen 1981 und 1998 zur Beschaffung von insgesamt 414 Wagen in 4 Bauserien kam. Die Fahrzeuge teilen sich auf 110 Steuerwagen, 108 1./2.-Klasse-Wagen und 196 Wagen zweiter Klasse auf.
Als 1987 der S-Bahn-Betrieb in Nürnberg mit ertüchtigten Loks der Baureihe 141 begann, wurden zunächst fünf dreiteilige Garnituren aus Düsseldorf umbeheimatet, die später durch Neulieferungen aus der zweiten Bauserie getauscht wurden. Anfang der 2000er Jahre befanden sich insgesamt 62 Fahrzeuge aus der 3. und 4. Bauserie in Nürnberg, wobei im Jahre 2002 die ABx-Wagen wegen Abschaffung der ersten Klasse zu Bx-Wagen "degradiert" werden mussten.
Die ab Eröffnung der S 2 mit Loks der Baureihe 143 eingesetzten 4-Wagen-Züge waren ab Ende 2002 alle in verkehrsrotem Lack auf den nun 3 Linien unterwegs. Nach einer Entgleisung bei Schwabach am 25. März 2003 wurde eine nur mäßig beschädigte 4-teilige Garnitur wegen Fahrzeugüberbestand ausgemustert.
Mit der umfangreichen Erweiterung des Netzes im Dezember 2010 musste wegen der noch nicht zugelassenen Triebwagen der Baureihe 442 auf an Rhein und Ruhr nicht mehr benötigte x-Wagen zurückgegriffen werden, was vorübergehend zu einer Verdoppelung des Nürnberger Bestandes führte. Mitte 2012 waren diese Ersatzverkehre wieder Geschichte und die x-Wagen wurden nur noch auf der neuen S2 - vormals S2 und S3 - eingesetzt.
Im Dezember 2020 endete der planmäßige x-Wagen-Einsatz auf der S2. Noch bis Ende 2023 wurden drei Garnituren als Reserve vorgehalten und kamen auf der S1 in einem morgendlichen Schülerzug zwischen Hersbruck und Nürnberg sowie bei Stadion-Sonderverkehren zum Einsatz.
Am 09.12.2023 fand eine Abschiedsfahrt der x-Wagen statt. Sie führte sie nochmals auf die Linie S2 zwischen Roth und Altdorf. Anschließend wurden alle noch vorhandenen 13 Wagen abgestellt und am 18.12.2023 außer Betrieb gesetzt. Im Februar 2024 werden sie voraussichtlich ihre letzte Reise zum Verwerter antreten.
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