Na de Eerste Wereldoorlog (1914 - 1918) had Nederland het economisch zwaar. Vanaf de jaren '20 begon de welvaart toe te nemen en kreeg het spoor steeds meer concurrentie van het opkomende wegverkeer. Na de Eerste Wereldoorlog reden de eerste bussen in Nederland, die fel concurreerden met de trams. Naast bussen waren personenauto's, fietsen en vrachtwagens in opkomst en wonnen ze steeds meer terrein van het spoor. Veel tram- en treinbedrijven zochten oplossingen om de exploitatie goedkoper uit te voeren om zo te kunnen concurreren. Veel stoomlocomotieven werden vervangen door goedkopere benzine-, diesel- of elektrische treinen of trams. Een stoomlocomotief moet uren van tevoren al worden opgestookt voordat de machine kan worden ingezet. Naast kolen en water kost dit ook veel loon voor het personeel. Ook waren voor een stoomloc altijd een machinist en een stoker nodig; op nieuwer materieel is een stoker niet meer nodig en het nieuwe materieel kan zo worden opgestart als ze nodig zijn. Naast nieuwe locomotieven en treinstellen werden voor lokaalspoorlijnen nieuwe motorwagens gebouwd. Het nieuwe materieel is ook goedkoper in onderhoud. Na de oprichting van het samenwerkingsverband Nederlandsche Spoorwegen, in 1917, werkte NS hard om de dure stoomlocomotieven te vervangen.

Tijdens de beurscrash van oktober 1929 stortten plotseling de aandelenkoersen op de beurs van Wall Street (New York) in. Dit leidde tot de Great Depression. Dit kwam door de overproductie van Amerikaanse boeren, veroorzaakt door overproductie van de industrie door mechanisering en dat de export naar Europa sterk terugliep. Vanaf 1933 voerde Amerika de New Deal in, waardoor het uit de crisis kroop. Door de toenemende welvaart kwamen gestroomlijnde modellen erg in de mode. Die rage waaide ook over naar Europa. Ook werd diesel steeds populairder; diesel werd een synoniem van modern, snel en vooruitstrevend. Veel producten kregen diesel in de naam: dieselwaspoeder, dieselmargarine of dieselstofzuigers. Een gevolg van de verbeterende welvaart was dat steeds meer mensen een eigen auto konden betalen. Hierdoor namen de reizigersaantallen af. De Rijtuig- en Wagenbouw van de Nederlandsche Spoorwegen ontwierp nieuwe dieseltreinen met een gestroomlijnde vorm en gaf ze een futuristische lichtgrijze kleur (in plaats van olijfgroen) en rode biezen. NS bestelde veertig van deze moderne dieseltreinen bij Allan in Rotterdam, Beijnes in Haarlem en Werkspoor. In 1934 introduceerden de Nederlandsche Spoorwegen de eerste (diesel)treinstellen van Nederland. Dit materieel kreeg de naam DE3 of Materieel '34. Naast de gestroomlijnde voorkant waren de treinstellen ook voorzien van buitenvouwbalgen bij de rijtuigovergangen en schortplaten aan de onderkant van de trein. Door het gestroomlijnde ontwerp hadden de treinstellen minder luchtweerstand, waardoor ze sneller waren en minder diesel verbruikten. De hypermoderne treinstellen waren een sensatie tussen de oude stoomlocomotieven en moesten beter gaan concurreren met de opkomende concurrentie van de auto's.

De treinstellen waren revolutionair door de vele nieuwe technieken die in de treinen zaten, zoals: schuifdeuren in plaats van portieren, verlaagde instapbalkons, stalen buismeubelen, zitplaatsen voorzien van veermatras in plaats van houten banken, aluminium bagagerekken, schuiframen voor extra ventilatie, een nieuw verwarmingssysteem, automatische scharfenbergkoppelingen, schijfremmen in plaats van blokremmen, apparatenkasten die elektro-pneumatisch zijn gestuurd en de treinstellen zijn geheel elektrisch gelast in plaats van geklonken. Met het nieuwe verwarmingssysteem werd de lucht verwarmd door luchtverhitters die in het koelwatersysteem verwerkt zaten. Door de scharfenbergkoppelingen konden de treinstellen snel worden aan- en afgekoppeld en in treinschakeling rijden met twee of meer treinstellen. Door de scharfenbergkoppelingen konden de DE3-treinstellen later ook samenrijden met de dieselvijf-treinstellen. De nieuwe schijfremmen waren veiliger dan de blokremmen. De schijfremmen werkten soms echter zo goed dat de wielen tijdens een remming blokkeerden en over het spoor schoven. De serie Mat'34 beschikte ook over moderne elektrische apparatenkasten die onder de trein waren geplaatst. Als een onderdeel defect was, kon de gehele unit uit worden genomen en vervangen door een andere unit. Alle units zijn elektro-pneumatisch gestuurd. De stroomkringen werden met behulp van hoogspanningsrelais, die weer aangestuurd werden door een laagspanningsstuurstroomcircuit, via weerstanden gemaakt of verbroken om de treinstellen sneller te laten rijden. De treinstellen zijn elektrisch gelast waardoor ze relatief licht zijn, doordat klinknagels niet meer nodig waren. De treinen waren ook erg comfortabel, ook in de derde klasse.

De eerste hypermoderne DE3 reed haar eerste proefrit op 9 maart 1934 van Utrecht naar Arnhem. Iedereen was heel enthousiast over het treinstel en de trein kreeg de bijnaam 'Vliegende Hollander', vernoemd naar het twee jaar eerder in Duitsland gebouwde treinstel 'Fliegende Hamburger'. De DE3-treinstellen hadden een maximumsnelheid van 140 km/u. In het begin was de baanvaksnelheid maximaal 100 km/u in Nederland. De eerste jaren van hun inzet werden de treinstellen ingezet op het ongeëlektrificeerde Middennet, dat bestond uit de spoorlijnen vanuit Den Haag, Rotterdam en Amsterdam, via Utrecht naar Arnhem en Eindhoven. De treinen waren erg geschikt voor de snellere diensten, doordat ze sneller waren dan stoomtreinen. Dat NS in één keer 40 treinstellen van deze serie met extreem veel nieuwe technieken had besteld, gaf ook risico's. Hoewel de treinstellen de hemel in werden geprezen, gaven de Maybach-motoren van de treinstellen de eerste weken al problemen en moesten ze extra geïnspecteerd worden.

In 1935 werden de eerste elektrische treinstellen ontworpen, de Mat'35. De Mat'35 was als het ware een elektrische versie van de dieseltreinstellen Mat'34 en beschikte over alle nieuwe technieken die ook in de DE3 waren toegepast. De serie Mat'35 bestond slechts uit acht tweedelige treinstellen. De acht Mat'35-treinstellen reden op de lijn Rotterdam - Hoek van Holland. Het energiegebruik van de nieuwe treinstellen bleek per nuttige vierkante meter vloeroppervlak maar liefst 40% lager dan bij de oudere elektrische serie Mat'24. Bij de Blokkendozen waren de stroomkosten de helft van de exploitatiekosten. De Nederlandsche Spoorwegen onderzochten de optie om het Middennet, waar de nieuwe DE3-dieseltreinstellen reden, te elektrificeren. Door goede onderhandelingen met de energiemaatschappijen wist NS de stroomprijs te halveren van 3,2 kilowattuur naar 1,6 kilowattuur, met de belofte dat het Middennet geëlektrificeerd zou worden. Door de zuinigere treinstellen en de goedkopere energieprijs werd dit nu economisch verantwoord.

In mei 1936 begon de elektrificatie van het Middennet, dat bestond uit de spoorlijnen vanuit Den Haag, Rotterdam en Amsterdam, via Utrecht naar Arnhem en Eindhoven. In twee jaar tijd werden de trajecten, met een totale lengte van 276 kilometer, doormiddel van 660 kilometer bovenleiding geëlektriseerd en werd de maximale snelheid van het spoor verhoogd van 100 km/u naar 125 km/u. De nieuwe treinstellen van NS konden deze nieuwe hogere snelheid bereiken. Voor de elektrificatie van het Middennet waren een aantal trajecten, met een gezamenlijke lengte van 235 kilometer, in de Randstad geëlektriseerd. Hiervoor is het spoor voorzien van 567 kilometer bovenleiding. Hetzelfde jaar dat de elektrificatie van het Middennet begon, gaf NS de fabrikanten Allan in Rotterdam, Beijnes in Haarlem en Werkspoor in Utrecht de opdracht voor de bouw van nieuwe treinstellen van de serie Mat'36. De Mat'36 kreeg enkele verbeteringen ten opzichte van de Mat'35. Zo waren de Mat'36-treinstellen voorzien van schuifdeuren in plaats van klapdeuren. De Mat'36 bestond uit 53 tweedelige treinstellen en 37 driedelige treinstellen. De serie Mat'36 bestond hiermee uit 217 rijtuigen en was de grootste materieelbestelling van NS. De driedelige Mat'36-treinstellen waren zelfs voorzien van een kleine keuken. De 90 treinstellen werden tussen juni 1937 en mei 1938 gebouwd. De treinstellen werden, net als de Mat'35-treinstellen, geheel olijfgroen met rode biezen en een zilver dak geleverd. De tweedelige Mat'36-treinstellen kregen de nummers 211 t/m 263 en de driedelige treinstellen de nummers 601 t/m 637. De 252 werd in 1938 door Werkspoor in Utrecht gebouwd. Door de scharfenbergkoppelingen konden de Mat'36-treinstellen samenrijden met de serie Mat'35 en de latere series Mat'40, Mat'46, Mat'54 en Mat'57. Na de test-, toelatings- en opleidingsritten werden alle 90 nieuwe Mat'36-treinstellen na hun bouw naar Maarn gebracht in afwachting van de elektrificatie van het Middennet.

Op 7 mei 1938 werd het geëlektrificeerde Middennet in dienst genomen en werden alle 90 Mat'36-treinstellen, die in Maarn stonden te wachten, tegelijk in dienst genomen. Na de elektrificatie werden de Mat'34-dieseltreinstellen ingezet tussen Amsterdam, Den Haag en Rotterdam en de grote steden in het noorden, oosten en zuiden van het land. Op 15 mei 1938 werd een 'starre dienstregeling' ingevoerd die mogelijk gemaakt was door de elektrificatie en de nieuwe treinen. In deze dienstregeling reden treinen voor het eerst op vaste tijden en vertrokken ze ieder uur of half uur. De reistijden werden hierdoor flink verkort. De Nederlandse pers was erg enthousiast en NS werd geprezen om de hoge snelheid, goede kwaliteit van haar nieuwe treinstellen en de verkorte reistijd.

Tijdens de elektrificatie van het Middennet ontstond bij NS en PTT de behoefte om de post ook met deze moderne snelle treinen te vervoeren. NS bestelde zes gestroomlijnde postrijtuigen die achter de nieuwe treinstellen geplaatst konden worden. In 1938 werden de Pec-postrijtuigen in dienst gesteld. De rijtuigen werden gebouwd door Beijnes en Werkspoor en werden eigendom van de PTT. De postrijtuigen hadden dezelfde hypermoderne gestroomlijnde vorm en donkergroene kleur met rode biezen als de treinstellen. De postrijtuigen waren voorzien van een Scharfenbergkoppeling. Hiermee konden de rijtuigen aan alle trienstellen die tot in de jaren '60 gebouwd werden gekoppeld worden. De Mat'34-dieseltreinen hadden destijds een andere koppeling, waarvoor de Pec-rijtuigen een opzetstuk kregen. Om ruimte te maken voor het opklapbare opzetstuk bij de automatische Scharfenbergkoppeling werd een stuk van de gestroomlijnde voor- en achterkant van de rijtuigen platgemaakt.

Tijdens de Tweede Wereldoorlog werden 29 tweedelige treinstellen en alle driedelige treinstellen van de serie Mat'36 verlengd met een extra middenbak vanwege capaciteitstekort. Alle nieuwe driedelige treinstellen werden vernummerd naar de 401 t/m 429. De 252 werd verlengd en kreeg het nummer 418. Alle nieuwe vierdelige treinstellen werden niet vernummerd en behielden de nummers 601 t/m 637. Tijdens de Tweede Wereldoorlog raakten veel treinstellen beschadigd of werden ze afgevoerd naar het oosten. De 418 werd ook afgevoerd naar het oosten, maar kwam een paar jaar later wel weer terug naar Nederland. Pas in 1951 kon de 418 weer in geheel hersteld in dienst komen. Van de 90 treinstellen waren er na de oorlog en vele herstellingen nog 61 in gebruik. De overige nog tweedelige treinstellen werden na de oorlog ook verlengd naar driedelige treinstellen en kregen de nummers 441 t/m 453. Een aantal Mat'36-stellen werden vernummerd om weer een aansluitende nummerreeks te creëren. De 418 werd toen niet vernummerd. Na de oorlog werden alle treinstellen van de serie ook voorzien van een aangepaste kleurstelling met een lichtere kleur groen en een grote V op de voorkant.

Tijdens de Tweede Wereldoorlog werden duizenden goederenwagons, locomotieven, rijtuigen en treinstellen naar het oosten afgevoerd of raakten ernstig beschadigd. Ook was veel infrastructuur op veel plekken vernietigd. De Nederlandsche Spoorwegen schatte de totale oorlogsschade op 522,5 miljoen gulden. NS maakte meerdere reizen naar het oosten om Nederlandse treinen terug te zoeken die nog bruikbaar waren. In 1946 plaatste NS een order van 79 tweedelige treinstellen en 65 vierdelige treinstellen. Voor de nieuwe serie, aangeduid Mat'46, werden oude tekeningen van de Mat'36 gebruikt. Dit werd gedaan omdat het na de oorlog goedkoper en sneller was dan een geheel nieuw ontwerp maken. De nieuwe treinstellen kregen wel enkele aanpassingen, zoals bijvoorbeeld de cabineruiten. De Mat'46-treinstellen werden tussen 1948 en 1952 geleverd. NS veranderde in de jaren '60 de kleurstelling van de elektrische treinstellen van donkergroen met rode biezen naar lichtgroen met zandgele biezen en snorren. De Mat'36-treinstellen werden ook voorzien van de nieuwe kleurstelling. Door de indienststelling van de nieuwe treinstellen van het type Mat'64 in de jaren '60 werden vier Mat'36 vernummerd om dubbele nummeringen met het nieuwe materieel te voorkomen. De 418 kreeg het nieuwe nummer 440.

Tussen 1962 en 1970 werden alle treinstellen van de serie Mat'36 buitendienst gesteld. Het Spoorwegmuseum in Utrecht wilde geen exemplaar van de eerste grote serie elektrische gestroomlijnde treinstellen bewaren. De 440 werd in oktober 1968 afgevoerd. NS liet het treinstel 440 als enige niet slopen en zou het treinstel gebruiken voor technische proefnemingen. Van het driedelige treinstel liet NS wel in 1969 de middenbak slopen, waardoor weer een tweedelig treinstel ontstond. Van de proeven is later niks terechtgekomen, maar hierdoor is het treinstel gelukkig niet gesloopt. NS schonk treinstel 440 in 1972 aan ekele enthousiaste spoorliefhebbers. Aangezien NS de 440 had ingekort naar een tweewagentreinstel, kreeg het zijn originele nummer 252 weer terug. De 252 werd in 1938 geleverd als een tweedelig treinstel. Het treinstel stond op de Amsterdam Rietlanden. Na een oproep in Op de Rail werd het treinstel naar de werkplaats in Haarlem gebracht. Het treinstel is er slecht aan toe en heeft grote restauratie nodig. In 1979 werd de Stichting tot Behoud van Af te voeren Nederlands Spoorwegmaterieel (STIBANS) opgericht om treinstel Mat'36 252 en het postrijtuig Pec 8502, beide in 1938 gebouwd voor de elektrificatie van het Middennet, te bewaren. In samenwerking met NS kon STIBANS een groot deel van een tweedeklasinterieur van een Mat'46-stel plukken. Voor NS-150 in 1989 werd het treinstel geschilderd in zijn originele donkergroene kleur. Na NS-150 moest de 252 van de NS sporen verdwijnen en wierf het treinstel rond. Eerst stond het treinstel bij een houtbewerkinginrichting in Dordrecht, daarna bij Philips in Roosendaal en later in Beverwijk bij de Hoogovens Stoomclub. In 1996 werd het treinstel naar de Watergraafsmeer gebracht. De werkzaamheden van NedTrain namen in 2001 zoveel ruimte in dat er geen plek meer was voor STIBANS. De Mat'36 werd naar Blerick gebracht, waar het treinstel voor het eerst sinds 12 jaar weer overdekt staat. In deze periode was de 252 voorzien van de latere huisstijl met de lichtere groene kleur en de vijfharige snor. Deze kleurstelling is echter niet correct op de 252 als tweedelig treinstel. De 252 kreeg deze huisstijl toen hij een driedelig treinstel was met het nummer 418. In 2008 werd het treinstel voor een grote restauratie naar de werkplaats van SFW Delitzsch in de buurt van Leipzig (Duitsland) gebracht.

In 2009 ging STIBANS op in het Spoorwegmuseum. De 252, 1010 en de Pec 8502 werden opgenomen in de collectie van het Spoorwegmuseum. De werkplaats in Duitsland hield zich vanwege een reorganisatie niet meer bezig met museummaterieel. In 2011 kwam de 252 met een geheel gerestaureerde buitenkant terug naar Nederland. Het exterieur was weer teruggebracht in de afleveringsstaat uit 1938. De Railion 6468 bracht het treinstel vanuit Emmerich naar het Spoorwegmuseum in Utrecht. In 2011, 2012 en 2013 was de 252 in het Spoorwegmuseum in Utrecht te zien. Daarna werd hij naar het depot in Blerick gebracht om zijn restauratie af te ronden. Het doel van het museum is om de 252 weer rijvaardig te maken. De 252 werd optisch weer geheel gerestaureerd. Het lukte het museum echter niet om hem op tijd rijvaardig te maken. De 252 is voor het Spoorwegmuseum de eerste trein die geheel gerestaureerd is vanuit een leeg casco en een grote voorraad onderdelen. De andere projecten waren al grotendeels of helemaal compleet toen ze naar het Spoorwegmuseum kwamen. Op 21 mei 2023 werd de Mat'36 252 door de Mat'54 386 en de Mat'46 273 weer terug naar Utrecht gebracht. Vier dagen later opende de tentoonstelling 'Onder Hoogspanning' over het geëlektrificeerde Middennet, dat 85 jaar geleden in gebruik werd genomen. De 252 was het pronkstuk van de tentoonstelling als een van de 90 hypermoderne Mat'36-treinen die toen in dienst werden genomen en de nieuwe dienstregeling mogelijk maakte.

De NS 252 heeft vanwege haar cultuurhistorische waarde de hoogste A-status toegekend gekregen binnen het Nationaal Register Railerfgoed.