С 80-х годов XIX века в период правления Александра III усилилась роль государства в развитии ж.-д. транспорта России. Проводилась политика огосударствления железных дорог: во-первых, новые железные дороги строились за счет государства; во-вторых, частные дороги выкупались правительством. С 1881 по 1900 г. было выкуплено 37 частных дорог, в том числе дороги Главного общества Российских железных дорог. К 1912 г. около 70% сети магистральных дорог находилось в руках казны.

На 1890-е годы в России приходится промышленный подъем и вместе с тем второй подъем нового железнодорожного строительства. За 1890 – 1900 годы было построено свыше 21 тыс. верст новых железнодорожных путей. Протяжение железнодорожной сети, составлявшее в 1889 году 29,4 тыс. км, выросло в 1900 году до 50,7 тыс. км, т.е. на 60%. Крупнейшей железнодорожной стройкой была Транссибирская магистраль – величайшая в мире по протяжению железная дорога. Был построен также ряд железных дорог в Поволжье, в черноземных губерниях, на Севере, в Закавказье.

Строительство Транссибирской магистрали (Транссиб) – одной из протяженных железных дорог в мире, было достижением мирового уровня, эпохальным событием в жизни страны.

Вопрос о строительстве Транссиба остро встал в конце 80-х годов XIX века в связи с экономической потребностью освоения природных богатств Сибири, а также укрепления позиций России на Тихом океане. В 1887 г. после обсуждения на особом совещании с участием министров путей сообщения, финансов, военного и государственного контроля было принято решение о проведении изысканий на трассе. Значительную роль в определении стратегии строительства Транссиба сыграл известный государственный деятель С.Ю. Витте (с 1892 г. министр путей сообщения и министр финансов); он проявил большую энергию по изысканию источников финансирования, разработке порядка и способов сооружения магистрали.

Проект магистрали предусматривал строительство трех участков. К первой очереди сооружения магистрали отнесли Западно-Сибирскую, Средне-Сибирскую и Южно-Уссурийскую дороги. Вторая очередь включала Забайкальскую и Северо-Уссурийскую дороги.

В феврале 1891г. Александр III издал Указ о строительстве «сплошной через всю Сибирь железной дороги» от Челябинска до Владивостока, ее сооружение объявлялось “великим народным делом”. В мае 1891 г. во Владивостоке состоялось торжественная закладка первого камня в здание вокзала и специальной серебряной пластины, началось строительство Великого Сибирского пути. В мае 1893 г. было создано Управление по сооружению Сибирской дороги и назначены начальники стройки из числа известных инженеров путей сообщения, имевших большой опыт по изысканиям и строительству железных дорог. По быстроте сооружения (в течение 12 лет), по протяженности (7,5 тыс. км), трудностям строительства и объемам выполненных работ Великая Сибирская дорога не знала себе равных в мире.

В 1891 –1894 гг. была построена Южно-Уссурийская железная дорога от Владивостока до ст. Графской (408 км). Она строилась в таёжной, болотистой и безлюдной местности, в условиях бездорожья. В 1897 г. была сдана Северо-Уссурийская железная дорога Графская – Хабаровск (360 км). Сооружением дороги руководил инженер О.П. Вяземский. Его именем названа одна из железнодорожных станций на этой дороге.

 С 1892 по 1896 г. строилась Западно-Сибирская дорога. Начальником изысканий и строительства был инженер К.Я. Гарин-Михайловский. Дорога от Челябинска до Новониколаевска (Новосибирск) в 1442 км строилась быстро. В 1894 г. открылось рабочее движение до Омска. В 1895 г. началась временная эксплуатация на всём протяжении Западно-Сибирской дороги с перевалкой грузов через Иртыш. Мост через Иртыш закончили в 1896 г., через Обь – в 1897 г. Была построена соединительная линия Екатеринбург – Челябинск (226 вёрст).

Средне-Сибирская дорога от Оби до Иркутска протяженностью 1839 км под руководством инженера Н.П. Меженинова была построена к 1900 г. Украшением дороги стал мост через Енисей у Красноярска по проекту выдающегося мостовика профессора Л.Д. Проскурякова. Мост имел полную длину 950 метров. С 1900 г. Западно-Сибирская и Средне-Сибирская дороги были объединены под общим названием «Сибирская железная дорога».

Забайкальская дорога от Мысовой (восточный берег о. Байкал) до Сретенска (1104 км) строилась с 1895 по 1901 год. Здесь впервые на станции Мозгон применили метод строительства зданий на вечной мерзлоте, который переняли позже все северные страны. Линия Китайский разъезд – Манчжурия была утверждена Комитетом Сибирской дороги в 1898 г. Первый Сибирский поезд в пределы Манчжурии вошел в феврале 1901 г.

Кругобайкальская дорога от Иркутска до Мысовой (261 км) была построена в 1904 г. Ее строительство возглавил инженер путей сообщения Б.У. Савримович. Большую роль в решении многих технических проблем сыграл инженер А.В. Ливеровский. На дороге было выполнено около 2,5 млн. куб. метров скальных работ, построено 39 тоннелей, 50 противообвальных галерей, около 14 км подпорных стенок.

В 1901 г. из-за сложных климатических и геологических условий на Амурском участке, а также по политическим соображениям правительство решило идти от Забайкалья до Владивостока более южным путем, через Маньчжурию. Так возникла построенная Россией введенная в эксплуатацию в 1903 году Китайско-Восточная железная дорога. Дорога проходила по территории Маньчжурии через Харбин до станции Пограничная (Гродеково), через Уссурийск и Владивосток. С постройкой КВЖД установилось сообщение с Дальним Востоком на всем протяжении Великого Сибирского пути. Европа получила выход к Тихому океану.

Поражение России в русско-японской войне показало, что дорога, пролегающая по чужой территории, в стратегическом отношении не может обеспечить интересы страны. Правительство было вынуждено создать непрерывный рельсовый путь до Владивостока по территории России. В 1907 – 1915 гг. была сооружена Амурская железная дорога. В 1916 году был сдан в эксплуатацию мост через Амур в Хабаровске. Началось сквозное регулярное сообщение от С.-Петербурга до Владивостока по территории России. Сооружение Транссиба способствовало развитию районов Сибири и Дальнего Востока.

Громадный подъём железнодорожного строительства, ввод в эксплуатацию новых железнодорожных линий послужили мощным импульсом для дальнейшего развития металлургической и машиностроительной промышленности России, экономических и торговых связей с другими странами. Подъем темпов железнодорожного строительства резко увеличил потребности в подвижном составе и других технических средствах. В 1890-е годы развивается промышленность, дающая железным дорогам необходимое оборудование.