Dengan kemudi rack and pinion, putaran pinion menyebabkan gerakan linear pada rak, yang memutar roda kendaraan ke kiri atau ke kanan.Sistem rak dan pinion adalah komponen umum di perkeretaapian.Di antara rel kereta terdapat rak yang berinteraksi dengan pinion yang melekat pada lokomotif dan gerbong kereta untuk membantu kereta bergerak di tanjakan yang curam.
Sementara sistem rak dan pinion mungkin tampak rumit, menurut Advance Autoparts, itu hanyalah roda gigi yang terpasang pada batang bergigi.Batang menempel pada satu set batang pengikat.Rak pembangkit adalah kerangka rak yang digunakan dalam desain alat pembangkit, seperti kompor atau pemotong pembentuk roda gigi, untuk menunjukkan detail dan dimensi gigi.Aktuator linier sederhana sering terdiri dari beberapa kombinasi rak dan pinion.Rotasi poros pinion ditenagai oleh tangan atau motor untuk menciptakan gerakan linier.
Sementara sistem kemudi rack and pinion telah digunakan oleh pabrikan otomotif AS selama kurang dari 50 tahun, konsep ini sudah berusia hampir satu abad di negara lain.Hemmings Motor News melaporkan bahwa pada 1930-an, BMW memproduksi girboks rak dan pinion pertama.Pabrikan otomotif Amerika pertama yang menggunakan kemudi rack and pinion dalam produksinya adalah Ford, yang menggunakannya untuk Mustang II 1974 dan Pinto 1974.Sementara AMC mengadopsi sistem segera setelah untuk Pacer 1975, GM dan Chrysler tidak akan memproduksi mobil dengan kemudi rak dan pinion sampai tahun 1980-an.
Meskipun butuh beberapa waktu bagi pabrikan AS untuk mulai memproduksi sistem kemudi rack and pinion, mereka segera menyadari apa yang telah dikenal oleh perusahaan otomotif Eropa dan Asia selama beberapa dekade.Kemudi rak dan pinion adalah desain yang lebih sederhana dibandingkan dengan sistem kemudi bola sirkulasi yang datang sebelumnya.Desain yang lebih lugas itu membuat sistem kemudi rack and pinion lebih hemat biaya untuk dibuat.
Hemmings juga mencatat bahwa sistem kemudi rack and pinion memiliki berat kurang dari girboks bola resirkulasi, yang membantu meningkatkan jarak tempuh.Sistem rak dan pinion lebih ringan karena tidak memerlukan lengan pemalas, lengan Pitman, tautan tengah, dan lengan tie rod yang ditemukan dalam sistem kemudi konvensional.Ukuran dan berat sistem rack and pinion membuatnya lebih cocok untuk aplikasi penggerak roda depan karena pabrikan dapat memasangnya tepat di sebelah drivetrain melintang.Lebih mudah bagi produsen untuk menyesuaikan gearbox rack dan pinion agar sesuai dengan wheelbase dan paket penanganan tertentu.