Die Zollernbahn wird oft mit der Hohenzollerischen Landesbahn verwechselt, beide haben jedoch nichts miteinander gemeinsam, außer, daß sie sich an zwei Stellen berühren. Unter der Zollernbahn versteht man die Strecke Tübingen - Balingen - Sigmaringen, die heutige Kursbuchstrecke 766. Sie ist eine der Strecken, die die Schwäbische Alb überwinden und weist dementsprechen Steigungen bis 1:45 auf. Die Burg Hohenzollern, an deren Fuß die Strecke mehrer Kilometer entlang führt, war der Stammsitz des Adelsgeschlechts Zollern. In ihrer heutigen Gestalt ist sie ein Neubau des 19. Jahrhunderts und einer der markantesten Punkte der Schwäbischen Alb.

In der Auflistung des württembergischen Albbaumeisters G. von Morlok liest sich die Streckenbeschreibung wie folgt: "...nach erfolgter ständischer Zustimmung und königlicher Genehmigung war nunmehr Einzelbearbeitungen und Ausführungen der Bahn vorzunehmen; von Tübingen ab durch das Steinlachtal bis zur Wasserscheide, von da ab durch das Starzelthal nach Hechingen und Balingen und weiter durch das Gebiet der Eyach und jenes der Lauchert nach Sigmaringen. In Inzigkofen bei Sigmaringen wurde eine Abzweigung nach Tuttlingen in Aussicht genommen. Andere Abzweigungen in das obere Neckarthal, wie z.B. von Balingen oder Ebingen nach Horb oder Eyach werden vielfach angestrebt und gefordert und werden wohl auch noch teilweise gebaut werden."

Die Einzelstrecken sind in der Entfernungstafel angegeben:

Tübingen	0 m
Mössingen	16.137 m
Hechingen	8.588 m
Zollern	6.225 m
Balingen	10.681 m
Ebingen	17.993 m
Inzigkofen	22.388 m
Sigmaringen	5.493 m
Gesamtlänge	87,505 km

Der Gebirgscharakter der Zollernbahn zeigt sich bei einem Blick auf die Höhenangaben: Tübingen im Bahnhofsbereich liegt auf rund 320 m über Meereshöhe. Bis Balingen, das auf 517 m liegt, hat die Bahn schon einen beachtlichen Höhengewinn hinter sich. Das steilste und durchgängig steigende Stück des Albaufstieges folgt bis Ebingen (heute Albstadt-Ebingen). Nochmals 200 Höhenmeter müssen hier bis zum südlichen Zentrum der Schwäbischen Alb erklommen werden. Mit rund 730 Metern ist hier der höchste Punkt der Zollernbahn erreicht. Bis Sigmaringen im Donautal auf 574 Metern fällt die dem Flüßchen Schmeie folgende und diesen Wasserlauf häufig überquerende Bahn bis Inzigkofen stetig. Die blaue Donau mit dem mächtigen Schloß von Sigmaringen bilden einen würdigen Endpunkt der „Zollernbahn".

Die fürstlichen Besucher der Burg Hohenzollern hatten früher einen eigenen Bahnhof, zwischen Hechingen und Bisingen gelegen. Heute hält am Bf. Zollern kein Zug mehr. Das heisst, fast keiner. Seit Ende der 80er Jahre besteht dort nämlich eine Awast zu einem Asphaltmischwerk, die im Programmverkehr gelegetlich mit Schotterganzzügen aus Oberschwaben bedient wird.

Der erste Streckenabschnitt zwischen Tübingen und Hechingen konnte am 9. Juni 1869 dem Verkehr übergeben werden, nach dem Tübingen 1865 Bahnanschluß von Reutlingen aus erhalten hatte. Die Einweihung zwischen Hechingen und Balingen fand am 1. August 1874 statt: Die restliche Fertigstellung bis nach Sigmaringen war am 1. Juli 1878. Die Bauzeit von rund neun Jahren zeigt, daß doch etliche Kunstbauten und schwierige Bodenverhältnisse den Bau erschwerten. Insgesamt mußten 32 Brücken errichtet werden. Für eine Hauptstrecke hat die Bahn auch kräftige Steigung aufzuweisen. Zwischen Balingen und Ebingen müh(t)en sich die Züge über eine Rampe von 1:45. Diese Strecke wurde wegen der Bodenverhältnisse am Albtrauf größtenteils auf einen Damm gelegt, um Hangrutschungen aus dem Weg zugehen, was sich bis heute als sehr vorausschauend erwiesen hat. In der Rampe selbst liegt auch das größte Viadukt der Strecke, das Viadukt in Lautlingen mit 77,35 Metern Länge. Zwischen Oberschmeien und Sigmaringen sind die beiden einzigen Tunnel der Strecke. In Hechingen und Sigmaringen/ Mengen besteht ein Gleisanschluß zur Hohenzollerischen Landesbahn.

Noch 1922 hatte die Zollernbahn insgesamt zweiundzwanzig Haltestationen, heute sind es nach Einführung der Regio-Shuttles wieder vierzehn Bahnhöfe oder Haltepunkte, die bedient werden. Übrigens hatte der "neue" Kreuzungsbhf. Ebingen-West schon in den 50er und 60er jahren einen adäquaten Vorläufer.

Bekannt wurde die Zollernbahn nicht nur wegen der Steigungen und der Rampenstrecke Balingen - Ebingen West, sondern vor allem durch ihren Betrieb. Hier fuhren bis Anfang 1971 im Personenzugdienst vorwiegend Tübinger P8 mit Umbau-Dreiachser bzw. Umbau-Vierachser und Silberlingen. Aber auch die BR 64 kam hier zum Einsatz. Im Güterzugdienst dominierte die BR 50 (Bw Tübingen, bzw. ab 1973 Bw Ulm), die aber auch bis 1975 noch vor einigen Personenzugleistungen zu sehen war. Personenzüge müssten zu P8-Zeiten aufgrund ihrer Masse oft in Doppeltraktion gefahren werden, insbesondere wenn mehrere Gepäck- und Postwagen in den Reisezügen eingestellt waren. Ein Bild, dass man heute gar nicht mehr kennt. Dies änderte sich erst mit dem Aufkommen der BR 215 auf der KBS 766.

In den letzten Jahrzehnten hat sich das Bild der Reisezüge dann mehrfach gewandelt. 1975 wurde das Bw Ulm als letztes Bw in Süddeutschland dampffrei und die Leistungen auf der Zollernbahn ging vollends auf die BR 215 und VT 798 über.
1988 übernahmen dann die damals neuen Triebwagen der BR VT628 das Regiment. Ulmer 215 kamen nur noch vor einigen wenigen Reisezugleistungen und im immmer weniger werdenden Güterverkehr zum Einsatz. Bis Ende der 80er Jahre waren die mit "Allgäu-Zollernbahn" beschrifteten Umbauvierachser (B4yge) im Einsatz, danach nur noch Silberlinge.

Mit dem Jahresfahrplan 1997/98 übernahm die Hzl alle RB-Leistungen auf der KBS 766. Seither sind planmässig lokbespannte Züge Geschichte. Der letzte lokbespannte Zug war RB 6317 am Samstag, 31. Mai 1997. Standesgemäß bespannt mit 01 519 und Rainer Grieb als Lokführer auf seiner letzten Fahrt für die DB.
Mittlerweile werden die spurtschnellen Regioshuttle RS1 der Hzl (entspricht DB BR 650) im Personzugdienst eingesetzt. Die BR VT 611 ist als RE- bzw. IRE im Einsatz und fährt auf dieser Strecke ziemlich zuverlässig. Bei der Ertüchtigung der Zollernbahn für den Einsatz der Neigetechnik wurden die Bahnhöfe Dußlingen, Mössingen, Bisingen und Albstadt-Ebingen mit neuen Bahnsteigen und Unterführungen ausgestattet. Seit dem 10. Juni 2001 ist auf der gesamten Strecke bogenschnelles Fahren möglich.

Der Güterverkehr wurde bis zum 31.12.2001 mit den BR'en 294 bzw. 365 von DB Cargo abgewickelt.
Entsprechend dem "Konzept MORA C" sollten aber alle Güterverkehrstellen im Jahr 2001 aufgelassen werden. Dieses wurde jedoch durch einen Kooperationsvertrag zwischen DB Cargo und der Hzl abgewendet. Zum 2. Januar 2002 übernahm die Hzl den Wagenladungsverkehr auf der Zollernbahn, gemeinsam mit den Strecken Plochingen - Tübingen, Balingen - Schömberg, Ulm - Riedlingen - Sigmaringen, Herbertingen - Saulgau und Mengen - Schwackenreute. Zu den Güterzugfahrzeiten...