Начало железнодорожному строительству в России было положено еще во второй половине XVIII века. Строительство дорог было тесно связано с развитием горнодобывающей промышленности. Среди многочисленных заводов, построенных на Урале самыми важными и самыми оснащёнными из всех были Воскресенские заводы. Именно на тех, заводах первые путевые линии в России были проложены от шахт до заводов. К. Д. Фролов, опытный мастер, занимался строительством путей, и большие способности и рвение были проявлены им в этой работе. Позже, в 1769 г., К. Д. Фролову удалось механизировать перевозки в цехах комбината. Следующий очень важный шаг был сделан А. С. Ярцевым, управляющим Александровским оружейным заводом в Петрозаводске, который предложил, чугунные рельсы использовать для проезда, и соответственно в 1788 году железнодорожный путь длиной в 173,5 метра был построен для удовлетворения потребностей работ в заводе. Другая линия с чугунными рельсами была построена на Горном Алтае инженером Р. К. Фроловым, сыном К. Д. Фролова, в 1809 году. Её длина составляла 18,67 километров. Ее техническое оснащение было значительно превосходящим оборудование всех железных дорог, построенных на Урале в это время. Рельсы, используемые Р.К. Фроловым были эллиптические вместо того, чтобы быть угловыми. Именно на этой железной дороге, был применён графический метод хронометража движения поездов впервые и это был именно Р. К. Фролов, который применил его.
Стационарный паровой двигатель, изобретенный И. И. Ползуновым в 1763 году и установленный на некоторых заводах проложил путь для использования пара в качестве тягловой силы на железных дорогах. Первый паровой локомотив в России был построен Черепановыми, отцом и сыном, которые считались наиболее искусными и талантливыми мастеровыми своего времени. В России многие люди испытывали сомнения по поводу возможности использования парового двигателя во время русской зимы. Первая железная дорога с паровой тягой была введена в эксплуатацию на Нижнетагильском металлургическом комбинате. Это была короткая линия, длиной всего только 854 метра. Около четырех лет спустя, в 1838 году, была введена железная дорога Санкт-Петербург - Царское Село . За этой очень важной железнодорожной линией, которая была 27 км, вскоре в 1851 году, последовало строительство железной дороги до Варшавско – Австрийской границы, и позже из Санкт-Петербурга до Москвы- железнодорожная линия 644 км в длину. Это была дорога первого класса, двухпутейная железнодорожная линия, которая связала два больших промышленных и культурных центра: Москву и Санкт-Петербург; были возведены 185 мостов и 19 путепроводов чтобы сделать линию прямой и ровной, насколько это было возможно.
П. П. Мельников и Н. О. Крафт, выдающиеся инженеры, были ответственными за эти строительные работы.