1842 г., когда Николай I подписал указ о сооружении первой русской железнодорожной магистрали Санкт-Петербург - Москва.

Дорога строилась по инженерно обоснованным параметрам, обеспечивающим наряду с экономической целесообразностью потребную пропускную способность с учетом перспективы. Были выбраны оптимальные уклоны, радиусы кривых и другие характеристики. Земляное полотно возводилось сразу под два пути. Впервые стали укладываться широкоподошвенные железные рельсы. По настоянию Мельникова ширина колеи была установлена равной 5 футам или 1524 миллиметра. Она стала стандартной для всех дорог России.

Русские инженеры уже в первые годы развития железных дорог выбрали широкоподошвенный рельс. На линии Петербург-Москва были уложены такие рельсы, изготовленные на Людиновском заводе. Впоследствии этот профиль рельса распространился по всем железным дорогам мира.

Первые рельсы изготавливались в основном из чугуна. Однако было установлено, что стальные рельсы изнашиваются меньше и равномернее, чем чугунные. Последние очень скоро перестали использовать на железных дорогах.

Строительство железных дорог в первые пореформенные годы было призвано ускорить товаризацию сельского хозяйства и обеспечить стратегические интересы Российского государства.

Построенные в 60-70-е гг. магистрали связали Центр с Поволжьем, черноморскими и балтийскими портами, с западной сухопутной границей империи.

В грузообороте железнодорожного транспорта той поры резко преобладали сельскохозяйственные грузы. Сооружение железных дорог производилось в ущерб шоссейному строительству дорог магистрального типа. Потребность в шоссе остро ощущали сельское хозяйство и местная промышленность, но они почти не строились.