Паровоз
На обеих указанных дорогах паровозы были заграничного производства. Годом начала русского паровозостроения можно считать 1845, когда Александровский завод в Санкт-Петербурге выпустил первые паровозы: товарные типа 0-3-0 (часть позже была переделана в тип 1-3-0 — "впервые в мире") и пассажирские типа 2-2-0. Через год эти паровозы начали работать на ещё строящейся магистрали Санкт-Петербург — Москва, а 1 ноября 1851 года крупнейшая в мире на тот момент времени двухпутная железнодорожная магистраль была официально открыта, благодаря чему время в пути между двумя крупнейшими в стране городами сократилось с трёх суток до менее чем 22 часов. На 1860 год в России было менее 1000 км магистральных железных дорог, и мощностей одного паровозостроительного завода вполне хватало. Однако уже в середине 1860-х в стране начинается рост строительства железных дорог, что соответственно приводит и к росту потребностей в паровозах. 15 марта 1868 года царское правительство заключает контракты с рядом российских заводов на срок в 5 лет по строительству паровозов. В следующем году свои первые паровозы выпускают Камско-Воткинский и Коломенский заводы, причём последний сразу показывает высокий темп производства и вскоре становится крупнейшим локомотивостроительным предприятием в России. В 1870 году начинают строить паровозы заводы Невский и Мальцевский.
Николаевская железная дорога
Возникновение железных дорог общего пользования было обусловлено развитием промышленности и торговли. Помимо создания паровоза, значительным шагом к применению на железных дорогах паровой тяги вместо лошадиной и человеческой стало начало производства в 1820 году в Англии катаных железных рельсов, которые были значительно прочнее применявшихся до того чугунных и позволили перевозить грузы большей массы с большей скоростью. Первая в мире железная дорога общего пользования с паровой тягой была построена в Англии в 1825 году. Железные дороги того времени, по сравнению с другими видами путей сообщения, обладали преимуществом в значительном увеличении скорости доставки грузов и пассажиров, уменьшении стоимости транспортных услуг, большем комфорте пассажиров относительно другого сухопутного транспорта. В 1826 году ведомство путей сообщения впервые обсудило ряд предложений о строительстве железных дорог в России и отклонило их, отметив трудность содержания оных в зимнее время. В 1830 году профессор Петербургского университета Щеглов в своей статье обосновал строительство чугунной дороги Санкт-Петербург — Тверь для кратчайшего соединения столицы с бассейном Волги.