Первые железные дороги в России были построены в середине XIX в. В 1837 году, через 12 лет после начала движения на первой в мире железной дороге общего пользования Стоктон - Дарлингтон в Англии, открыта «экспериментальная» железная дорога Санкт-Петербург - Царское Село, а в 1851 г. - первая крупная железнодорожная магистраль Москва - Санкт-Петербург. Уже к концу XIX в. железнодорожный транспорт превысил по грузообороту традиционные для России гужевой и речной, а к 1913 г. превзошел грузооборот речного в б раз.

Основной каркас железнодорожной сети России был сформирован во второй половине XIX - начале XX в. Железные дороги строились в первую очередь для обеспечения транспортно-экономических связей Центра с основными сырьевыми и продовольственными базами страны, а также морскими портами, что определило их радиальную конфигурацию.

Транспортные связи Центра обеспечили дороги на следующих направлениях:

Центр - Запад: Москва - Смоленск - Минск - Брест (1871); Москва - Ржев - Великие Луки • Вентспилс;

Центр - Север; Москва - Ярославль - Вологда (1872), продолженная в 1898 году до Архангельска; построенная в годы первой мировой войны дорога через Санкт-Петербург: Волхов - Петрозаводск - Мурманск;

Центр - Юг: Москва - Рязань - Козлов (Мичуринец - Воронеж - Ростов-на-Дону - Владикавказ (1875) с ответвлением от Козлова на Тамбов - Саратов (1871), продолженная в 1894 году. От Владикавказа на Петровск (Махачкала) и Баку (что обеспечило первый транспортный выход на Закавказье); Москва - Тула - Орел - Курск - Харьков - Севастополь (1875) с ответвлением от Курска на Киев (1869);

Центр - Восток: Москва - Нижний Новгород (1862); Москва - Сызрань - Самара - Оренбург (1877)) с ответвлением от ст. Кинель на Уфу - Челябинск (1892) - Екатеринбург (1896).

Отдельные железные дороги были построены для обеспечения экспортных поставок зерна через морские порты Балтийского и Черноморского бассейнов и имели соответственно хордовую направленность, например Риго-Орловская дорога: Царицын (Волгоград) - Орел - Смоленск - Витебск. Рига (1871).

В 1878 г. было начато железнодорожное строительство на Урале, где Горнозаводская дорога Пермь - Нижний Тагил - Екатеринбург соединила основные металлургические заводы с Волго-Камским водным путем. В 1885г. она была продолжена до Тюмени.

Для надежной транспортной связи Урала и Северо-запада России в 1903 г. была построена широтная железная дорога Пермь - Вятка (Киров) - Вологда - Санкт-Петербург. Особое значение для формирования единой железнодорожной сети России, заселения и освоения юга Сибири и Дальнего Востока имело строительство Транссибирской магистрали, начатое одновременно в 1892 году с запада от Челябинска через Новониколаевск (Новосибирск) - Красноярск - Иркутск (1899) и с востока от Владивостока на Хабаровск (1897), Сквозное сообщение по территории России было открыто на ней в 1916 г. после завершения строительства Амурской железной дороги от Забайкалья до Хабаровска.

Построенная в 1913 г. линия Тюмень - Омск обеспечила второй выход (через Екатеринбург) из Сибири в Европейскую часть России. Транспортный выход в Центральную Азию на Закаспийскую железную дорогу обеспечила магистраль Оренбург - Ташкент (1906).

В советский период основное железнодорожное строительство переместилось в восточную часть страны. Тем не менее, до 1950-х годов активно продолжалось строительство железных дорог и в европейской части России.

Для укрепления транспортных связей в восточном направлении в 20-е годы были проложены дополнительные железнодорожные линии, позволившие создать два новых выхода из Центра на Урал: Москва - Казань - Екатеринбург и Москва - Нижний Новгород - Котельнич - Киров - Пермь.