Особое внимание власти развитию путей сообщения было связано с деятельностью правительственной Комиссии для исследования железнодорожного дела в России, которую возглавлял председатель Департамента государственной экономики Госсовета генерал-адъютант граф Э. Т. Баранов. Свою деятельность она начала в середине 1870-х. С усилением подготовки к Русско-турецкой войне встал вопрос о кризисном состоянии частных железных дорог. В апреле 1876-го военный министр граф Д. А. Милютин подготовил доклад Александру II, обсуждавшийся в Госсовете и кабмине. В документе обстоятельно характеризовалось состояние железных дорог, во многом определявших военно-экономический потенциал страны. Министр писал: «Из 53 имеющихся в России железных дорог 23 находятся в таком неудовлетворительном состоянии, что при введении армии на военное положение они окажутся решительно несостоятельными и поставят государство и армию в весьма большие затруднения». Особую критику графа вызвали такие важнейшие магистрали, как Петербурго-Варшавская, Московско-Брестская, Лозово-Севастопольская, Поти-Тифлисская, Одесская, Бресто-Граевская и другие, всего протяжением в 11,5 тысячи верст, что достигало около 60 процентов всей железнодорожной сети страны. В таких обстоятельствах выход своей железнодорожной сетью к берегам Тихого океана обретал для России чрезвычайное значение.
История Великого рельсового пути восходит к середине XIX века. В 1857 году при создании морской базы русского флота на Дальнем Востоке генерал-губернатор Восточной Сибири Н. Н. Муравьев-Амурский командировал военного инженера штабс-капитана Д. Романова для проведения изысканий между Амуром и побережьем Японского моря. Ему же поручил избрать направление обычной дороги, которую впоследствии можно было бы без больших трудностей превратить в железную, «надобность в коей сделается настоятельной в весьма непродолжительном времени».
Этот факт породил множество отечественных и иностранных проектов по строительству магистрали на восточных окраинах Российской империи. Но правительство, опасаясь усиления иностранного влияния в Сибири и на Дальнем Востоке, отклонило частные предложения, включая российские. Активными поборниками развития железных дорог за Уралом стали военные.
Строительство Великого сибирского пути развернулось в мае 1891 года. Придавая магистрали огромное политическое и военно-стратегическое значение, правительство вело работы полностью за счет казны, категорически отказавшись от многочисленных предложений российского и иностранного капитала.
Для общего руководства строительством магистрали в 1893 году был создан Комитет Сибирской железной дороги. Его председателем номинально был наследник престола великий князь Николай Александрович, но фактически вел дела министр финансов С. Ю. Витте. В докладе Александру III в ноябре 1892-го, подчеркивая военно-стратегическое и политическое значение Сибирской магистрали, он писал, что дорога обеспечит русскому военному флоту все необходимое и даст ему твердую точку опоры в наших портах. Помимо этого Витте подчеркивал большое международное экономическое значение магистрали в будущем.
К первому восточному участку от Владивостока до станции Графской в
Приамурье приступили в мае 1891-го. Летом следующего года развернули
строительство на западе, с противоположной стороны. Крайним пунктом
магистрали здесь стала последняя станция Самаро-Златоустовской железной
дороги – Челябинск.Магистраль строилась высочайшими для того времени темпами. К 1900 году, за восемь с половиной лет проложен рельсовый путь в 5062 версты. Окончательная длина Сибирской железной дороги определилась к 1905 году, составив 6667 верст (без Китайско-Восточной железной дороги).
С открытием навигации на Байкале в 1900 году началось прямое сообщение между Европейской Россией и Дальним Востоком от Челябинска до Сретенска (4143 версты) по железной дороге, с переездом через Байкал (60 верст) по воде на специальном пароме-ледоколе, приспособленном для перевозки целого состава. Далее от Сретенска до Хабаровска на пароходе по рекам Шилке и Амуру (2164 версты) и, наконец, от Хабаровска до Владивостока по Уссурийской железной дороге (718 верст). Строительство магистрали фактически завершилось в 1904-м с окончанием работ на Кругобайкальской линии. Но техническое перевооружение магистрали закончилось лишь в 1916 году.
Прокладка трассы через непроходимую тайгу и скалистые горы Забайкалья – настоящий трудовой подвиг многонациональной армии рабочих-строителей, транспортных инженеров и техников. В середине 1890-х на магистрали работали ежегодно 60–80 тысяч строителей из всех губерний Европейской России, Урала и Сибири.
Строительство Транссиба вызвало перенапряжение бюджета России. По первоначальному плану расходы на строительство дороги должны были ежегодно составлять в среднем около 30 миллионов рублей. По данным госконтролера, на ее сооружение следовало выделять средства в основном из «свободной наличности» казначейства. Однако расходы ежегодно возрастали. Если в 1894 году они составили 29,9 миллиона рублей, то в 1895-м достигли 51,9 миллиона, в 1896-м – 85,5 миллиона, в 1897-м – 64,5 миллиона. В декабре 1897-го на заседании Комитета Сибирской железной дороги было сказано, что стоимость основных участков магистрали превысила первоначально утвержденные сметы на 24 процента.
В начале 1901-го ввиду открытия сквозного движения по всей магистрали (кроме Кругобайкальской ветки) Минфин опубликовал предварительный подсчет расходов на Сибирскую дорогу (без КВЖД). По этим данным, строительная стоимость магистрали протяженностью в 5370 верст была определена в 530 миллионов рублей, то есть по 100 тысяч рублей на версту пути. Таким образом, первоначальную смету перерасходовали, по данным Минфина, на 62 процента. После постройки КВЖД общая сумма затрат на Сибирскую магистраль к концу 1903 года превысила миллиард рублей.
Интенсивность движения росла, потребовалось увеличение пропускной способности, что было невозможно из-за слабого верхнего строения полотна и низкой оснащенности подвижным составом. В 1898 году была образована Особая комиссия для оценки технического состояния магистрали. О результатах ее деятельности в начале 1902-го министр путей сообщения М. И. Хилков доложил Николаю II. Чиновник с тревогой указывал, что эксплуатация легких 18-фунтовых рельсов на магистрали при введении тяжелых паровозов приводит к катастрофам. Усиление верхнего строения пути продолжалось вплоть до 1916 года.