Проблемой была и рабочая сила. Только пятая часть строителей нанималась из местных, остаток состоял из приезжих рабочих, каторжников и солдат. На Дальнем Востоке работали много трудолюбивых и неприхотливых китайцев, в Забайкалье к ним добавились буряты. Всего на стройке постоянно трудились от 10 до 90 тысяч человек. Всем им требовались хлеб, одежда, орудия труда, которые приходилось везти издалека. Все материалы для строительства, кроме леса, тоже доставлялись из центра страны, а иногда даже из-за границы. Камни и стальные пролеты для мостов везли на пароходах до ближайшего к месту постройки пункта, а оттуда тянули «паровозом», состоящим из множества телег.
Почти все работы велись вручную, при помощи лопаты, кайла и топора. Рабочие жили в сколоченных ими самими дощатых бараках, которые отапливались печками-буржуйками. Жили они впроголодь, и при малейшей возможности их обсчитывали, пользуясь всеобщей безграмотностью. Велик был процент больных и получивших травмы. Несмотря на это, ежегодно прокладывалось 500–600 км пути — эти темпы были в полтора раза выше, чем при строительстве знаменитой Трансокеанской магистрали в США. К 1903 году было вырыто более 100 млн. куб. м земли, заготовлено и уложено более 12 млн. шпал, около 1 млн. т рельсов, построено 100 км мостов и тоннелей. Журналист «Северного вестника» так описывал увиденное в Сибири: «Целые дни, стоя по колена, а иногда по грудь в рыхлом и мокром снегу, в легкой одежонке, в истоптанных и дырявых лаптях или броднях, рабочие рубят дремучую сибирскую тайгу, выкорчевывают громадные пни и коренья… Нужно обладать железной волей, удивительной выносливостью, чтобы изо дня в день по 15–16 часов в сутки мужественно переносить все эти невзгоды».
Дорогу сдавали отдельными участками, по которым сразу же открывалось сообщение. Первой в 1896 году сдали Западно-Сибирскую дорогу от Челябинска до Новониколаевска (нынешний Новосибирск) длиной 1422 км. Год спустя была завершена Уссурийская дорога от Владивостока до Хабаровска, а в 1899 году — Среднесибирская дорога Новониколаевск — Иркутск длиной 1839 км. Еще через два года поезда смогли пройти от Иркутска до станции Сретенск в Забайкалье. Через Байкал они переправлялись на пароме, поскольку дорога вокруг озера еще не была построена. Только в 1906 году строители проложили Кругобайкальскую дорогу длиной 600 км — ее сооружение длилось целых пять лет.
Труднейшим делом оказалось возведение мостов через великие сибирские реки, ширина которых порой достигала километра. Российские инженеры справились с задачей блестяще — почти все построенные ими мосты стоят до сих пор. Первым в 1897 году был построен чугунный мост через Обь в Новониколаевске (ныне Новосибирск). В августе 1896-го началось возведение моста через Енисей в Красноярске Длиной 600 м по проекту профессора Лавра Проскурякова. Его строители заботились не только о прочности, но и о красоте — камни для опор обтесывали специально привезенные мастера-итальянцы. Строительство Транссиба завершилось в 1916 году открытием «восьмого чуда света» — самого длинного в Евразии железнодорожного моста через Амур длиной 2600 м.
К началу XX века Россия обогнала по длине железных дорог все страны мира, кроме США. Попутно росла численность железнодорожников, превысившая 750 тысяч человек. Все они были распределены по четырем службам: служба тяги и подвижного состава (30 %), служба ремонта путей и сооружений (36 %), служба движения и телеграфа (27 %) и служба управления дорогами (7 %). Каждая железная дорога делилась на участки длиной от 180 до 500 верст, в центре которых находились главные мастерские и депо, а на окраинах — оборотные паровозные депо, где работали несколько сотен человек. Кроме того, вдоль дороги располагались мелкие ремонтные мастерские и депо со штатом от 3 до 100 рабочих. Железнодорожники справедливо считались самым активным и организованным отрядом российского трудящегося класса. Это проявилось во время революции 1905 года, когда именно всеобщая стачка на железных дорогах вынудила власть издать октябрьский манифест о созыве Государственной Думы. Многим известно имя машиниста Алексея Ухтомского, расстрелянного в декабре 1905-го за отказ везти войска на подавление восстания в Москве. Правда, скоро революционные бури схлынули, и работники железки снова занялись привычным делом, исправно развозя по городам и весям жителей империи независимо от национальности и политических пристрастий.
В 1913 году протяженность российских железных дорог достигла 58,5 тыс. км; они перевезли 132,4 тыс. т грузов и 184,8 тыс. пассажиров. Первая мировая война серьезно затруднила работу отрасли; значительная часть паровозов и вагонов была мобилизована для перевозки военных грузов. Но даже в этих труднейших условиях в 1916 году была открыта магистраль Петроград — Мурманск длиной 1,5 тыс. км. Гражданская война и послереволюционная разруха привели железнодорожную сеть в жалкое состояние. Было уничтожено 40 % мостов, 70 % вагонов, 90 % локомотивов. Ленин писал: «Налаживание железнодорожного сообщения — главный вопрос выживания республики». Новая власть взялась за дело с привычной решительностью — в паровозных депо проводились субботники, крестьян под угрозой расстрела мобилизовывали на очистку путей от снега.
В годы первых пятилеток началось быстрое развитие железных дорог. В 1932 году СНК принял постановление о реконструкции их сети, которое предусматривало создание более мощных паровозов и вагонов, перевод подвижного состава на автотормоза и автосцепку, создание систем автоматической блокировки. Вновь стали строиться новые дороги, крупнейшей из которых стал Турксиб — Туркестано-Сибирская железная дорога длиной 1442 км от Семипалатинска до станции Луговая. Ее открытие в 1931 году связало центр страны с новыми месторождениями полезных ископаемых на востоке. Планировались еще более грандиозные стройки — например, строительство Байкало-Амурской магистрали длиной 2 тыс. км, которой предстояло дублировать перегруженный Великий сибирский путь. Постройка БАМа (в основном руками заключенных) началась в 1932 году, но в те годы ее не довели до конца.
В 1940 году протяженность железнодорожной сети в СССР достигла 106,1 тыс. км, перевозки грузов — 592,6 млн. т. За годы Великой Отечественной войны железные дороги снова подверглись масштабным разрушениям, было уничтожено 16 % вагонов и 10 % локомотивов. В боях и под бомбами погибли тысячи работников отрасли. Несмотря на это, железка с честью выполнила свой долг — было перевезено 19,7 млн. вагонов военных грузов, отправлено в тыл 2,5 тыс. промышленных предприятий и более 10 млн. эвакуированных.
Разрушенные в годы войны магистрали были восстановлены к 1950 году благодаря ударному труду железнодорожников. После этого главные усилия были направлены не на строительство новых дорог, а на реконструкцию старых — прежде всего их электрификацию. Крупнейшей новостройкой этих лет стало возобновившееся в 1972 году сооружение БАМа, объявленное «ударной комсомольской стройкой». В суровых таежных условиях бригады проходчиков двигались навстречу друг другу с запада и востока. Их встреча с закладкой «золотого звена» магистрали состоялась в сентябре 1984 года на станции Куанда в Читинской области. Энтузиазм по поводу БАМа поутих, когда выяснилось, что возить по новой дороге почти нечего — по ней проходило не более восьми пар поездов в сутки.
В 1988 году в СССР был достигнут самый высокий объем железнодорожных перевозок — 4116 млн. т груза и 4395,9 млн. пассажиров (включая пригородные). Общая длина железных дорог составила 145 тыс. км или 12 % мировых показателей. Вскоре подъем сменился упадком: после распада Советского Союза единую транспортную сеть по живому разрезали на 15 «независимых» кусков. Резко выросшие тарифы многим оказались не по карману; к 1995 году перевозки пассажиров на российских железных дорогах снизились до 800 млн. человек При этом железные дороги все равно оставались самым доступным и удобным средством сообщения и на фоне всеобщего развала работали достаточно эффективно.