В таком слове ударение должно быть поставлено на слог с первой буквой О — вагОном.
Гарри увидел, как женщина машет сыновьям рукой, а маленькая девочка, то ли смеясь, то ли плача, бежит за ваго́ном.
— Джоан Ролинг, Гарри Поттер и философский камень
Еще вспомнила, как он уезжал на фронт, как медленно уползал поезд, обвешанный гроздьями людей, а за последним ваго́ном бежал он, Семен, а она, Наташа, смотрела на него и радостно думала, что он не догонит вагона, поезд уйдет без него, а он останется, и они вернутся домой, и все будет как прежде.
— Анатолий Иванов, Вечный зов
Уехал ли он в Туркестан, пристроившись в каком—нибудь ящике под международным ваго́ном?
— Вениамин Каверин, Два капитана
Он взмахнул фуражкой, когда тронулся поезд, и я шла рядом с ваго́ном и все говорила: «Да, да».
— Вениамин Каверин, Два капитана
А он, ординарец, спасся, спрятавшись под ваго́ном.
— Алексей Черкасов, Конь Рыжий