Die heutige Hammer Eisenbahnbrücke geht auf die 1870 eingeweihte zweigleisige Eisenbahnbrücke (König-Wilhelm-Brücke) zurück. Wegen dem Anwachsen des Zugverkehrs wurde diese 1911 im Abstand von 32 Metern um eine zweite ebenfalls zweigleisige südlichere Brücke ergänzt. Diese viergleisige Doppelbrücke wurde wie die anderen Düsseldorfer Rheinbrücken im März 1945 von der deutschen Wehrmacht gesprengt, um ein Vorrücken der Alliierten im Zweiten Weltkrieg zu erschweren.

1946 wurde die weniger beschädigte nördlichere Brücke auch mit Resten der parallelen Brücke wiederaufgebaut.
Der Bau der Ost-West-S-Bahn machte 1984 einen Neubau der Brücke erforderlich, die in der Lage der zweiten, südlichen Brücke errichtet wurde. Dabei wurde die Öffnung für die Schifffahrt erheblich erweitert.

Von der alten Brücke von 1870 zeugen noch heute die verbliebenen Brückentürme der alten Brückenköpfe.
Die 1987 eröffnete neue viergleisige Eisenbahnbrücke ist eine Fachwerkbrücke mit einem 47,5 Meter hohen Stabbogen und hat eine Länge von 813,5 Metern und die Breite von 26,5 Metern.

Die 9.000 Tonnen schwere Konstruktion ist komplett geschweißt und ist bis zur Eröffnung der Grümpentalbrücke (2009) mit einer Spannweite von 250 Metern die am weitesten gespannte Eisenbahnbrücke Deutschlands.